近日，材料科學(xué)與工程學(xué)院謝奕明教授與福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所盧燦忠研究員團(tuán)隊(duì)在三維共價(jià)有機(jī)框架材料在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池應(yīng)用中取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“High-Performance Perovskite Solar Cells via 3D Covalent Organic Frameworks: Enhanced Efficiency through Precision Interface Engineering（通過(guò)三維共價(jià)有機(jī)框架實(shí)現(xiàn)高效鈣鈦礦太陽(yáng)能電池：精準(zhǔn)界面工程提升效率）”為題，以全文形式發(fā)表于化學(xué)領(lǐng)域國(guó)際知名期刊Angewandte Chemie International Edition（德國(guó)應(yīng)用化學(xué)）。

Angewandte Chemie International Edition創(chuàng)刊于1888年，由Wiley-VCH出版社出版，是國(guó)際化學(xué)和材料領(lǐng)域最具影響力的頂級(jí)綜合性刊物之一。

共價(jià)有機(jī)框架（COFs）是一類(lèi)具有可調(diào)二維或三維結(jié)構(gòu)的多孔聚合物，因其在各種應(yīng)用中的卓越多功能性而引起了廣泛關(guān)注。最近，將COFs整合到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSC）中已成為應(yīng)對(duì)關(guān)鍵挑戰(zhàn)（如不穩(wěn)定性、界面復(fù)合損失和鉛相關(guān)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)）的一種有前途的策略。增強(qiáng)的電荷傳輸通道、缺陷鈍化和可定制的分子結(jié)構(gòu)是COFs的優(yōu)勢(shì)。在這項(xiàng)研究中，作者使用Schiff堿反應(yīng)創(chuàng)建了兩個(gè)具有8+2連接的供體-受體（D-A）型COFs材料，它們被整合到PSC自組裝（SAM）層中。根據(jù)表征和理論計(jì)算，COFs不僅有效優(yōu)化了ITO/SAM襯底的能級(jí)，還能鈍化鈣鈦礦缺陷并抑制PSC器件中的缺陷輔助復(fù)合。這些修改顯著增強(qiáng)了載流子傳輸和提取，導(dǎo)致光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）從22.57%提高到25.20%（DP-BE）和24.21%（DP-DBE）。這項(xiàng)工作強(qiáng)調(diào)了COFs作為PSC界面工程多功能改性劑的潛力，為提高器件性能和穩(wěn)定性提供了一條有前途的途徑。

華僑大學(xué)謝奕明教授、福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所盧燦忠研究員和吳曉偉副研究員為該論文的共同通訊作者。華僑大學(xué)2022級(jí)博士生韋閃躍和2022級(jí)博士生潘偉春為論文的共同第一作者。華僑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院是該論文的第一單位。該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（No.22271106，22105202，22275185）、廈門(mén)稀土材料研究所自主部署項(xiàng)目（2023GG01）、福建省光電信息技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室（2021ZZ115）、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)研究計(jì)劃（XDB20000000）和中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（20230027）的大力支持。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202500163

（責(zé)編：鄭藝晗）