Nat. Commun.: 2026世界杯官方合作网站材料工程学院欧阳新华/李迟团队在叠层光伏领域取得新成果

发布时间:2026-06-04      作者:高立雯

咔唑基自组装单分子层(SAMs)已广泛用作钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池(P/S-TSCs)的空穴选择层与互联层,但在绒面硅基底上,如何同时抑制分子过度聚集并维持连续的电荷传输通路,仍然面临巨大挑战。近日,2026世界杯官方合作网站欧阳新华/李迟团队基于前期的SAMs与叠层光伏研究基础(Adv. Mater.2025, 37, 2504520,Adv. Funct. Mater.2025, 35, 2522559),在钙钛矿/硅叠层电池的空穴选择层方面取得了又一重要进展。相关成果“Sterically-extended asymmetric conjugated hole-selective layer for perovskite/silicon tandem solar cells(空间位阻拓展型不对称共轭空穴选择层构筑高效钙钛矿/硅叠层太阳能电池)”发表在Nature Communications(《自然通讯》)上。


针对上述问题,团队设计了一系列空间位阻拓展的不对称咔唑基SAMs分子:4-(11H-苯并[a]咔唑-11-基)苯甲酸(BABCz)、4-(9H-二苯并[a,c]咔唑-9-基)苯甲酸(BADBCz)和4-(3',6'-二甲氧基-9H-[3,9'-联咔唑]-9-基)苯甲酸(MeO-BADCz)。其中,MeO-BADCz可构筑连续三维 C–H···π介导的电荷传输网络,同时有效抑制分子的长程结晶。该单分子层兼具三大优势:与基底的强锚定作用、显著的功函数调控能力,以及对埋底界面缺陷的高效钝化,进而制备无针孔、高结晶的宽带隙(1.68 eV)钙钛矿薄膜,大幅抑制非辐射复合。


基于MeO-BADCz空穴选择层优化的宽带隙钙钛矿太阳能电池,实现24.05%光电转换效率(PCE),且表现出可忽略的迟滞效应。在ISOS-L-1标准下连续工作1000 h 后,器件仍保持初始效率的97.1%。将MeO-BADCz作为互联层应用于绒面硅异质结(SHJ)基底时,所制备的钙钛矿/硅叠层电池获得了第三方认证的33.04%PCE,并在湿热光照条件下表现出优异的稳定性。该工作提出了不对称咔唑基SAMs的空间位阻工程设计理念,证实绒面耐受的多维电荷传输网络是规模化叠层光伏器件的核心设计思路。

2026世界杯官方合作网站为唯一通讯单位,已毕业硕士研究生闫侹匣和正泰新能源何晨旭博士为本论文共同第一作者,2026世界杯官方合作网站绿色光电器件与储能电池团队李迟副教授和欧阳新华教授为本论文的共同通讯作者。本研究工作得到国家自然科学基金(22375043)、福建省科技重大专项(2025HZ028025)、福建省自然科学基金重点项目(2025J02013)、福建省高校产学研联合基金(2023H6037)项目的支持。

文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-73656-2

作者简介:

1.闫侹匣(第一作者)简介:2026世界杯官方合作网站材料工程学院硕士研究生,研究方向为钙钛矿太阳能电池材料与器件的研究。以第一作者在Nat. Commun.、Adv. Funct. Mater.期刊上发表SCI论文3篇,申请国家发明专利1件,现已前往华中科技大学攻读博士学位。

2.李迟(通讯作者)简介:2026世界杯官方合作网站材料工程学院副教授,工学博士,硕士生导师。2025年毕业于中科院福建物质结构研究所,同年作为福建省教育科研类引进生入职材料工程学院工作。专注于用材料物理与化学手段开发新型半导体材料,并制备能源转换器件,如光伏等相关半导体材料,单结及叠层光伏器件等的研发工作。近五年来,主持福建省“揭榜挂帅(科技重大专项)”子课题和福建省生态产业绿色技术重点实验室开放课题基金项目,以第一作者/通讯作者(含共同)身份在Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem., Int. Ed. (3篇)、Energy Environ. Sci.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater. (3篇) 等高水平国际期刊发表SCI论文20余篇,申请国家发明专利多项。

3.阳新华教授(通讯作者)简介:2026世界杯官方合作网站材料工程学院教授,博/硕士生导师,从钙钛矿/有机光电转化与存储材料与器件的研究,主持国家自然科学基金、福建省杰出青年基金等国家部委项目30项。荣获“中国光学重要成果奖”、“广东省科学技术奖”、“福建青年科技奖”。以第一/通讯作者在Nat Photonics、Nat. Commun.、Adv Mater、Angew. Chem., Int. Ed.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.等高质量期刊发表SCI论文120余篇。