如何减少钙钛矿在结晶过程中丢失离子形成深层次缺陷是实现高效稳定太阳电池的关键也是难点。近日，材料科学与工程学院赵奎教授团队提出一种“一石二鸟”的设计策略，通过一种新型脒基配体（3-脒基吡啶）成功有效地锁住卤素离子减少离子丢失，并增加了空位缺陷迁移能量势垒减少缺陷迁移，从而实现效率高达25.3%（经NIM认证为24.8%）的钙钛矿太阳电池。通过先进的结晶原位表征技术和器件工作时光电流原位成像技术进一步揭示了效率增加的关键：脒基配体导致钙钛矿结晶相变动力学极大延长，薄膜晶界处卤素空位缺陷更少，晶界处载流子提取效率极大提高。该策略而且有效增加了钙钛矿太阳电池的稳定性（器件＞500h连续光照环境下保持其初始效率的95%）。该工作不但为实现高效和稳定的钙钛矿太阳电池提供了一个有效简单的解决方案，而且初步建立了“溶液加工—结晶动力学—薄膜性质—器件性能”关联规律。相关研究工作以“One-stone-for-two-birds strategy to attain beyond 25% perovskite solar cells”为题发表在国际顶级期刊《Nature Communications》上。

该工作得到：国家自然科学基金（61974085）、111项目（B21005）、国家人才计划项目（1110010341）和中央高校研究基金（GK202201005）的支持。该论文的第一作者是我院硕士研究生杨廷欢，该工作同时受到我院刘生忠教授和大连化物所田文明研究员大力支持。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-36229-1

3AP协同抑制阴离子空位缺陷实现高效稳定的钙钛矿太阳电池

撰稿：赵奎 审核：刘治科 张雯谦