近日，我组刘生忠研究员与陕西师范大学赵奎教授团队合作，在钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展。团队通过对配体吸附拓扑结构进行立体电子调控，降低了界面能量损失，制备出高效、稳定的钙钛矿太阳能电池。

钙钛矿太阳能电池因其高效率和低成本，成为下一代光伏技术的焦点。如何减少钙钛矿/电子传输层界面处固有能量损失，是推动其商业化进程的关键问题之一。针对这一挑战，团队提出了一种有机配体分子设计新策略，通过精准控制配体在钙钛矿/电子传输层界面的吸附构型，减少了界面能量损失。

团队将配体中的苯环碳原子替换为氮原子，构建了含吡啶或嘧啶结构的含氮杂芳环分子，使单个配体同时具备Pb–N配位键和Pb–I–π相互作用两种协同结合模式。这种双重作用驱动配体在钙钛矿表面形成热力学更稳定的平行排列，能够在原子尺度上减少界面缺陷，同时维持亚纳米级电荷传输通道，实现了界面缺陷钝化与电荷传输效率的协同提升。

基于该策略，团队制备的钙钛矿太阳电池获得了第三方认证的反向扫描效率为27.41%，稳态效率为26.85%。该策略还展现出良好的普适性和可扩展性：在宽带隙（1.68 eV）器件中实现了24.04%（认证23.04%）的效率；在1cm²级器件上实现了26.40%（认证25.62%）的效率；在13.95cm²的微型组件实现了24.74%的效率。在户外真实环境连续运行258天后，器件仍保持85.8%的初始效率，验证了该策略对器件稳定性提升效果。

相关研究成果以“Stereoelectronic manipulation of ligands for perovskite solar cells”为题，于近日发表在《自然》（Nature）上。上述工作得到国家自然科学基金等项目的支持。