近年來(lái)，作為光伏領(lǐng)域的新興技術(shù)，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSC）以?xún)?yōu)異的光電轉化效率和低溫溶液加工特性，被視為下一代光伏技術(shù)的戰略制高點(diǎn)。然而，其商業(yè)化面臨著(zhù)一個(gè)關(guān)鍵挑戰——如何同時(shí)實(shí)現高功率轉換效率（PCE）和高穩定性。
在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSC）中使用聚合物界面，可以通過(guò)阻擋水和氧氣以及抑制離子互擴散來(lái)提高耐久性，但其電子屏蔽作用對高效且穩定的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池構成了挑戰。
2025年4月8日，西安交通大學(xué)梁超研究員、河南大學(xué)李萌教授、西安交通大學(xué)蔡文婷研究員、楊濤研究員、楊生春教授、澳門(mén)大學(xué)邢貴川教授作為共同通訊作者（林越辛、林智超、呂世麗、水源、朱文靜為共同第一作者），在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Nature 上發(fā)表了題為：A Nd@C82-polymer interface for efficient and stable perovskite solar cells 的研究論文。
在這項最新研究中，研究團隊通過(guò)分子界面工程，首 創(chuàng )了一種內嵌金屬富勒烯分子 Nd@C82 與聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的耦合結構，對鈣鈦礦層進(jìn)行原位封裝，其具有超快電子提取和原位封裝的特性，從而促進(jìn)均勻的電子提取并抑制離子互擴散，從而有效提高了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率與穩定性。
在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中，Nd@C82 聚合物耦合層分別在 0.08 平方厘米和 16 平方厘米（組件）的開(kāi)口面積下，實(shí)現了 26.78%（認證值為 26.29%）和 23.08% 的光電轉換效率。在濕熱測試條件（ISOS-D-3標準）下經(jīng)過(guò) 1000 小時(shí)效率仍保持在 99% 以上。
這一創(chuàng )新成果揭示了一種分子界面極化調控新機制，將為高性能鈣鈦礦太陽(yáng)能電池設計開(kāi)發(fā)提供了新路徑。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-08961-9
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