重磅!陕西师范大学,Nature!
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2026-05-28 08:30
文章摘要
背景:钙钛矿太阳能电池效率已接近27%,但钙钛矿/电荷传输层界面存在显著能量损失,制约了器件的效率和稳定性。传统分子配体钝化缺陷时,其垂直锚定构型会延长电荷传输路径,降低输运效率,导致缺陷钝化与电荷传输之间的矛盾难以平衡。研究目的:本研究旨在通过立体电子效应调控配体的吸附拓扑结构,在原子尺度钝化缺陷的同时,优化分子尺度的电荷传输几何结构,以最小化界面能量损失,构筑高效稳定的钙钛矿太阳能电池。结论:研究者通过在配体中引入含氮杂芳香结构单元,利用Pb-N配位与Pb-I-π相互作用的协同效应,将配体取向从垂直重构为平面排列,既消除了界面缺陷,又维持了亚纳米尺度的电荷传输通道。该策略使器件实现了26.85%的认证稳定功率输出效率,并推广至宽带隙和大面积组件。户外测试258天后,组件仍保持初始效率的85.8%,展现出显著的效率-稳定性协同优势。研究表明,通过配体吸附拓扑重构最小化界面能量损失,是推动钙钛矿光伏接近理论效率极限的有效途径。
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