南航赵晓明AEM：调控配体吸电子效应设计配体反应性以实现户外稳定的钙钛矿太阳能电池与组件

2D/3D钙钛矿异质结构提升了钙钛矿太阳能电池的性能。然而，在光照和持续加热条件下，2D/3D界面处的离子扩散影响了器件的稳定性和可扩展性。

本文南京航空航天大学赵晓明等人研究了芳香铵配体的吸电子强度对钙钛矿界面稳定性的影响。我们通过在杂环中引入氧原子调控配体的吸电子能力，发现具有最强吸电子能力的配体有效抑制了2D相的形成，同时阻止了阳离子互扩散并最大化缺陷钝化效果，优于传统的2D/3D策略。最终，我们在0.16 cm²实验室电池和809 cm²工业组件中分别实现了26.1%和19.1%的光电转换效率。

封装后的组件表现出优异的湿热稳定性（85°C/85%相对湿度）和运行耐久性，分别在2500小时和3000小时后效率损失小于10%。此外，组件在30天户外运行中保持稳定的功率输出，显示出其在实际应用中的潜力。

研究亮点：

1. 配体吸电子能力调控界面稳定性：通过杂环中氧原子数量的增加，系统调控芳香铵配体的吸电子能力，最强吸电子配体ABDI有效抑制2D相形成并阻止离子互扩散。
2. 高效且可扩展的器件性能：在0.16 cm²小面积电池中实现26.1%的效率，在809 cm²大面积组件中实现19.1%的效率，展现出优异的可扩展性。
3. 卓越的户外稳定性：组件在湿热测试和持续运行条件下均保持90%以上初始效率，30天户外实测中性能几乎无衰减，具备工业化应用潜力。

X. Sun, P. Xu, X. Li, et al. “ Engineering the Ligand Reactivity through Tailored Electron-Withdrawing Effects for Outdoor-Stable Perovskite Solar Cells and Modules.” Advanced Energy Materials (2025): e04572.

https://doi.org/10.1002/aenm.202504572