北京
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（來源：谷粉學術）
5月13日，陜西師范大學材料科學與工程學院趙奎教授團隊在國際頂級期刊《自然》（Nature）上發表題為“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調控）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，通過配體吸附拓撲結構的立體電子調控，從而協同解決界面缺陷鈍化與電荷傳輸的矛盾，實現高效且穩定的鈣鈦礦太陽能電池。這項研究為鈣鈦礦太陽能電池的界面設計提供了新范式，有望推動鈣鈦礦太陽能電池邁向商業化。
團隊通過將配體中的苯環碳原子替換為氮原子，構建出具有吡啶或嘧啶結構的含氮雜芳環分子，使單個配體同時具備Pb–N配位鍵和Pb–I–π相互作用兩種協同結合模式。這種雙重作用驅動配體在鈣鈦礦表面形成熱力學更穩定的平行排列，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，實現界面缺陷鈍化與高效電荷傳輸的協同統一。基于該設計策略，鈣鈦礦太陽電池獲得國際領先認證效率（第三方認證27.41%，穩態26.85%），并展現出普適性和可擴展性：在寬帶隙（1.68 eV）器件中實現了24.04%（認證23.04%）的效率；在1 cm2級器件上實現了26.40%（認證25.62%）的效率，13.95 cm2級的微型組件實現了24.74%的效率。在戶外真實環境連續運行258天后，器件仍保持85.8%的初始效率，驗證了該策略對器件穩定性提升的有效性。
據該校介紹。陜西師范大學已先后在《Cell》《Science》刊發原創性標志性科研成果，本次成果在《Nature》發表，實現了該校在三大國際頂級正刊刊發成果的全覆蓋。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10626-0
來源：陜西師范大學
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