陕西师范大学发表最新Nature论文

发布时间：2026-05-13来源：生物世界

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

钙钛矿/电荷传输层异质结界面处的能量损失，仍是实现高性能钙钛矿太阳能电池的关键障碍。虽然分子配体可以钝化界面空位缺陷，但其垂直锚定构型会延长界面传输路径，从而阻碍电荷传输。

2026 年 5 月 13 日，陕西师范大学材料科学与工程学院赵奎教授、刘生忠教授及瑞典林雪平大学高峰教授作为共同通讯作者（赵奎课题组博士生杨廷欢为论文第一作者），在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为：Stereoelectronic manipulation of ligands for perovskite solar cells 的研究论文。

该研究在钙钛矿太阳能电池界面工程中取得重要突破，通过配体吸附拓扑结构的立体电子调控，从而协同解决界面缺陷钝化与电荷传输的矛盾，实现高效且稳定的钙钛矿太阳能电池。这项研究为钙钛矿太阳能电池的界面设计提供了新范式，有望推动钙钛矿太阳能电池迈向商业化。

在这项最新研究中，研究团队证明了通过调控配体吸附的立体电子构型，可实现界面最小能量损失，从而获得高效稳定的钙钛矿太阳能电池。通过策略性地用氮原子取代苯环碳原子构建吡啶或嘧啶环，研究团队设计了能够同时通过 Pb-N 配位键和 Pb-I-π 相互作用锚定钙钛矿的配体，使单个分子具备双重协同结合模式。这种相互强化的立体电子相互作用驱动配体在热力学上更倾向于平面排列，在实现原子尺度缺陷钝化的同时，保持界面亚纳米尺度的电荷传输。优化后的界面结构实现了 26.85% 的稳态功率输出，认证的反向扫描与正向扫描效率分别为 27.41% 和 26.35%。此外，太阳能组件表现出卓越的工作稳定性，在户外实时现场测试 258 天后，仍能保持初始组件效率的 85.8%。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10626-0