2025年11月2日,我院马宁贵讲师、谢立强教授、魏展画教授团队在国际顶刊Angewandte Chemie上发表了题为“Modulating Adsorption Orientation of Multi-Site Ligand Enables Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells with Voltage Exceeding 2 V”的文章。

溶液法制备宽带隙钙钛矿顶电池时快速结晶易产生晶界 / 表面缺陷,导致钙钛矿/C₆₀界面非辐射复合,显著降低器件性能。现有多位点钝化分子虽能减少缺陷,但易引入电阻屏障,难以同时实现高效缺陷钝化与电荷传输。
该研究通过设计三位点平面配体 3-氨基-4-氯苯磺酸(3A4Cl-BZS),调控其在宽带隙(WBG)钙钛矿表面的吸附取向,解决了钙钛矿/硅叠层太阳能电池(TSC)中缺陷钝化与电荷传输的权衡问题:3A4Cl-BZS 的 - SO₃H、-NH₂分别通过配位键、氢键钝化欠配位 Pb²⁺和 I⁻缺陷,Cl 原子促进平行吸附以降低电阻屏障,最终使 1.67 eV 钙钛矿电池功率转换效率达 23.55%,钙钛矿/硅 TSC VOC超 2 V(最高 2.002 V)、PCE 达 31.42%,封装器件在 1-sun 光照下 1960 h 仍保留 80% 以上初始效率。

该研究工作在谢立强教授、魏展画教授的指导下,由我校2023级博士研究生酆辉平、2022级博士生靳永斌,2023级硕士生李英霁及我校教师马宁贵等共同完成,研究得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金及永利集团yl6809科研基金的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1002/ange.202519659
(初审:尤慧君;复审:连莹;终审:魏展画)