撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

近年來，作為光伏領(lǐng)域的新興技術(shù)，鈣鈦礦太陽能電池（PSC）以優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)化效率和低溫溶液加工特性，被視為下一代光伏技術(shù)的戰(zhàn)略制高點。然而，其商業(yè)化面臨著一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)——如何同時實現(xiàn)高功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）和高穩(wěn)定性。

在鈣鈦礦太陽能電池（PSC）中使用聚合物界面，可以通過阻擋水和氧氣以及抑制離子互擴散來提高耐久性，但其電子屏蔽作用對高效且穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池構(gòu)成了挑戰(zhàn)。

2025 年 4 月 8 日，西安交通大學梁超研究員、 河南大學李萌教授、西安交通大學蔡文婷研究員、楊濤研究員、楊生春教授、 澳門大學邢貴川教授作為共同通訊作者（林越辛、林智超、呂世麗、水源、朱文靜為共同第一作者），在國際頂尖學術(shù)期刊Nature上發(fā)表了題為： A Nd@C 82 -polymer interface for efficient and stable perovskite solar cells 的研究論文。

在這項最新研究中，研究團隊通過分子界面工程，首創(chuàng)了一種內(nèi)嵌金屬富勒烯分子 Nd@C 82 與聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的耦合結(jié)構(gòu)，對鈣鈦礦層進行原位封裝，其具有 超快電子提取和原位封裝的特性， 從而促進均勻的電子提取并抑制離子互擴散，從而有效提高了鈣鈦礦太陽能電池的效率與穩(wěn)定性。

在鈣鈦礦太陽能電池中，Nd@C82 聚合物耦合層分別在 0.08 平方厘米和 16 平方厘米（組件）的開口面積下，實現(xiàn)了 26.78%（認證值為 26.29%）和 23.08% 的光電轉(zhuǎn)換效率。 在濕熱測試條件（ISOS-D-3標準）下經(jīng)過 1000 小時效率仍保持在 99% 以上。

這一創(chuàng)新成果揭示了一種分子界面極化調(diào)控新機制，將為高性能鈣鈦礦太陽能電池設(shè)計開發(fā)提供了新路徑。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08961-9