近日，昆明理工大学材料科学与工程学院陈江照教授、何冬梅教授团队在正式钙钛矿太阳能电池电子传输层调控领域取得重要研究进展，相关研究成果以“Chemically Cross-Linking SnO2 Nanoparticles and Promoting Charge Transport by π-π Interaction of Conjugated Molecules for Efficient and Stable Air-Processed Regular Perovskite Solar Cells”为题发表在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》上。

缺陷、团聚和相邻SnO2纳米颗粒之间低效的电荷转移会导致基于SnO2纳米颗粒的电子传输层具有差的稳定性和低的电荷传输能力，制约正式钙钛矿太阳能电池（PSCs）的进一步发展。

为克服以上挑战，陈江照教授、何冬梅教授团队将共轭有机分子1,3,6,8-四 (4-羟基苯基) 芘（THPP）加入SnO2纳米颗粒分散液中。研究表明，THPP通过多位点化学键合和π-π作用的协同效应提高SnO2电子传输层的稳定性和电子传输能力。同时，THPP调控降低缺陷密度、释放残余应力和改善钙钛矿结晶。THPP修饰的正式PSCs实现了25.69%的功率转换效率，这是空气制备PSCs报道的最高效率之一。而且，THPP修饰的电池显示优异的运行稳定性，在最大功率点持续工作1000小时后仍然保留其初始效率的90.8%。该研究工作强调了官能团功能化共轭分子在促进SnO2纳米颗粒之间电荷传输与转移的重要性，这标志着向正式PSCs的实际应用迈出了重要的一步。

Figure 1. Theoretical study on the interaction mechanisms between molecular modulators and SnO2. a) Chemical structures of TAPP, TCPP, and THPP. b) ESP distributions of TAPP, TCPP, and THPP. c) Configurations and differential charge density of TAPP, TCPP, and THPP adsorbed on the SnO2 surface. d) Binding modes of TAPP, TCPP and THPP with SnO2 via π-π stacking.

昆明理工大学为论文的第一通讯单位，昆明理工大学李玲硕士、昆明理工大学邓路博士为论文的第一作者，昆明理工大学陈江照教授、何冬梅教授和阜阳师范大学张甲甲副教授为论文的通讯作者。该研究工作得到教育部U40人才、国家自然科学基金面上、国家自然科学基金青年基金、国家自然科学基金地区科学基金、兵团重点领域科技攻关计划、云南省“兴滇英才支持计划”青年人才项目、云南省教育厅创新团队、重庆市海外学子回国创业创新支持计划、昆明理工大学分析测试基金等项目的资助。

论文链接：

Ling Li#, Lu Deng#, Dongmei He*, Xuxia Shai, Yue Yu, Xinxing Liu, Jiajia Zhang*, Jianhong Yi, Jiangzhao Chen*. Chemically cross-linking SnO2 nanoparticles and promoting charge transport by π-π interaction of conjugated molecules for efficient and stable air-processed regular perovskite solar cells. Advanced Functional Materials 2026, e76562

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.76562