郑大李鹏伟/张懿强&化学所「国家杰青」宋延林Science子刊 | 配体维度一体化设计抑制钙钛矿光伏器件中的阳离子迁移！

该研究针对钙钛矿太阳能电池中有机阳离子（特别是FA⁺）不可逆迁移导致器件稳定性下降的问题，提出了一种配体维度一体化设计策略。研究背景在于低维/三维异质结虽被认为能抑制离子迁移，但不同研究中使用的有机间隔阳离子在分子构型、化学性质上差异巨大，难以进行系统比较。研究目的是建立一个配体结构高度关联、加工条件一致的材料平台，以实现对LD/3D异质结中阳离子动力学的可控对比研究。研究结论表明，通过设计一系列结构相似的吡啶衍生配体，成功构建了2D、1D、1D插层和0D四种构型的相纯LD/3D异质结。其中2D/3D构型凭借层状几何限域与多向氢键网络的协同作用，最有效地提升了FA⁺的迁移能垒，优化了载流子传输性能。最优器件实现了26.88%的冠军效率，在85°C/85%相对湿度下1000小时后保持91%以上初始效率。该工作为理解离子迁移机制提供了实验与理论依据，为规模化应用的钙钛矿光伏材料设计提供了方法论指导。