实现高质量钙钛矿（ABX₃）薄膜是提升钙钛矿太阳能电池效率与稳定性并推动其商业化的关键。传统钙钛矿结晶依赖于AX与BX₂组分的快速反应，常伴随光非活性中间相与缺陷的形成，不利于器件性能。
本文东南大学李崇文、山东科技大学薛庆忠、段加龙和唐群委等人报道了一种通过定制共价有机框架非骨架基团（如-F、-H、-OC₂H₅等）来延缓钙钛矿结晶并钝化缺陷的新策略。基于给体-受体相互作用强度对电荷转移特性的影响，理论与实验结果表明，与给电子基团相比，吸电子-F原子诱导局部不对称电子分布，在受体单元形成负性Lewis碱中心、给体单元形成正性π-酸性中心、侧链形成氢键中心，分别与PbI₂、游离I⁻离子和有机阳离子（甲脒，FA⁺）进行离散相互作用。
因此，氟功能化COFs实现了微空间尺度上的全组分离域结晶与缺陷钝化，将倒置结构钙钛矿电池效率提升至26.02%，并在75°C老化1000小时、10%相对湿度下2000小时以及连续光照1100小时后表现出显著提升的稳定性。
研究亮点：
- 首次提出通过调控COF非骨架基团实现“全组分离域结晶”策略，-F基团诱导的局部电荷不对称分布可同时与PbI₂（配位）、FA⁺（氢键）和I⁻（阴离子-π）相互作用，显著延缓结晶过程并提升薄膜质量。
- 氟功能化COF实现多活性位点协同钝化，有效降低缺陷态密度，提升载流子寿命，最终实现倒置PSC效率达26.02%（采用C60/BCP传输层）。
- 器件表现出卓越的环境稳定性：在10%湿度下2000小时、75°C高温下1000小时及连续光照1100小时后，效率保持率>90%，同时显著抑制铅泄漏，环保性大幅提升。
C. Zhang, J. Duan, R. Luan, et al. “ Custom-Tailored Covalent Organic Frameworks Enable Micro-Spatial All-Components-Delocalized Crystallization for Perovskite Photovoltaics.” Advanced Energy Materials (2025): e05867.
https://doi.org/10.1002/aenm.202505867
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202512/19/50015044.html
