材料学院李晓毅教授团队在新型钙钛矿光伏材料与器件方面取得新进展
高效稳定的钙钛矿太阳能电池是现今新能源领域的重要课题。其中，研究提升钙钛矿薄膜质量，从而增强光伏电池性能与稳定性是研究人员一直致力于研究的方向，不仅有利于理解钙钛矿材料的特性，还能为实现钙钛矿太阳能电池的商业化应用打下重要基础。在现有研究中，利用有机配体调控钙钛矿晶格的策略虽然取得了一定进展，但仍存在配体位点数不足、结合亲和力有限等问题，导致在提升钙钛矿结晶质量与稳定性方面的效果难以达到商业化要求。
近日，中国科学院大学材料科学与光电技术学院李晓毅教授团队与清华大学易陈谊研究团队合作，在高效稳定钙钛矿太阳能电池研究中取得重要突破。研究团队通过精心设计的配体工程，提出将双对甲苯磺酰胺（D-pTSAD）作为三功能配体，实现与钙钛矿晶格的多位点协同配位。通过一系列实验分析表明：1）多位点协同配位机制：D-pTSAD能够与钙钛矿晶格中的Pb和I离子形成更强的配位作用，实现三重位点协同结合。这种协同配位同时促进了定向晶体生长，并抑制了缺陷的形成。2）高性能光伏器件：基于D-pTSAD的钙钛矿太阳能电池实现了26.22%的冠军光电转换效率，开路电压达到1.180 V，填充因子为84.75%。这一性能的提升得益于D-pTSAD对钙钛矿薄膜质量的显著改善，有效降低了非辐射复合。3）卓越的多维度稳定性：经过1000小时连续最大功率点跟踪，含D-pTSAD的钙钛矿太阳能电池仍保持初始PCE的82.5%。同时，在湿度稳定性测试中，该电池在相对湿度30%-40%的环境中存储2202小时后，仍能保持80%的初始性能，显著优于传统钙钛矿电池。该研究是通过多位点协同配位策略实现高效稳定钙钛矿太阳能电池的重要成果，为钙钛矿薄膜质量提升提供了新的有力手段，也为深入理解配体工程在钙钛矿太阳能电池中的作用机制奠定了基础。
相关成果以“Multi-site Synergistic Regulation towards Highly Efficient and Stable Perovskite Solar Cells”为题于2026年3月15日发表于Angewandte Chemie International Edition。博士生焦博新（与清华大学电机系联合培养）为论文第一作者。清华大学电机系易陈谊和中国科学院大学材料学院。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.3450174
