北京
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（來源：谷粉學(xué)術(shù)）
5月13日，陜西師范大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院趙奎教授團(tuán)隊(duì)在國際頂級期刊《自然》（Nature）上發(fā)表題為“Stereoelectronic manipulation of ligands for perovskite solar cells”（鈣鈦礦太陽能電池配體的立體電子效應(yīng)調(diào)控）的研究論文，在鈣鈦礦太陽能電池界面工程中取得重要突破。
陜西師范大學(xué)為第一單位，2023級博士研究生楊廷歡為第一作者，劉生忠教授、瑞典林雪平大學(xué)高峰教授、趙奎教授為共同通訊作者。
該研究在鈣鈦礦太陽能電池界面工程中取得重要突破，通過配體吸附拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的立體電子調(diào)控，從而協(xié)同解決界面缺陷鈍化與電荷傳輸?shù)拿埽瑢?shí)現(xiàn)高效且穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池。這項(xiàng)研究為鈣鈦礦太陽能電池的界面設(shè)計(jì)提供了新范式，有望推動鈣鈦礦太陽能電池邁向商業(yè)化。
團(tuán)隊(duì)通過將配體中的苯環(huán)碳原子替換為氮原子，構(gòu)建出具有吡啶或嘧啶結(jié)構(gòu)的含氮雜芳環(huán)分子，使單個配體同時(shí)具備Pb–N配位鍵和Pb–I–π相互作用兩種協(xié)同結(jié)合模式。這種雙重作用驅(qū)動配體在鈣鈦礦表面形成熱力學(xué)更穩(wěn)定的平行排列，不僅能夠在原子尺度有效消除界面缺陷，還能維持亞納米級電荷傳輸通道，實(shí)現(xiàn)界面缺陷鈍化與高效電荷傳輸?shù)膮f(xié)同統(tǒng)一。基于該設(shè)計(jì)策略，鈣鈦礦太陽電池獲得國際領(lǐng)先認(rèn)證效率（第三方認(rèn)證27.41%，穩(wěn)態(tài)26.85%），并展現(xiàn)出普適性和可擴(kuò)展性：在寬帶隙（1.68 eV）器件中實(shí)現(xiàn)了24.04%（認(rèn)證23.04%）的效率；在1 cm2級器件上實(shí)現(xiàn)了26.40%（認(rèn)證25.62%）的效率，13.95 cm2級的微型組件實(shí)現(xiàn)了24.74%的效率。在戶外真實(shí)環(huán)境連續(xù)運(yùn)行258天后，器件仍保持85.8%的初始效率，驗(yàn)證了該策略對器件穩(wěn)定性提升的有效性。
據(jù)該校介紹。陜西師范大學(xué)已先后在《Cell》《Science》刊發(fā)原創(chuàng)性標(biāo)志性科研成果，本次成果在《Nature》發(fā)表，實(shí)現(xiàn)了該校在三大國際頂級正刊刊發(fā)成果的全覆蓋。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10626-0
來源：陜西師范大學(xué)
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