摘要：2025年1月11日，电子科技大学贾春阳教授、罗军生副研究员和万中全副教授联合兰州大学邵向锋教授团队在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Tailoring pyridine bridged chalcogen-concave mo

抑制钙钛矿薄膜的深层缺陷和表面缺陷对于降低非辐射复合损失、提高钙钛矿太阳能电池（PSCs）的效率和稳定性是必不可少的。

2025年1月11日，电子科技大学贾春阳教授、罗军生副研究员和万中全副教授联合兰州大学邵向锋教授团队在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Tailoring pyridine bridged chalcogen-concave molecules for defects passivation enables efficient and stable perovskite solar cells》的研究论文，Muhammad Azam、Yao Ma和Boxue Zhang为论文共同第一作者，贾春阳教授、罗军生副研究员、万中全副教授和邵向锋教授为论文共同通讯作者。

贾春阳，电子科技大学教授。2003年在中国科学院化学研究所获博士学位，随后在瑞士伯尔尼大学从事博士后研究，师从Silvio Decurtins教授。2006年开始在电子科技大学工作，并于2004年在法国雷恩大学和2009年在德国亥姆霍兹联合会柏林物质与能源中心（HZB）作访问学者。

贾春阳教授主要研究领域包括分子电子材料及分子电子器件（分子开关、分子整流器、分子导线等）的设计、制备与物性研究；染料敏化太阳能电池（DSSC）关键材料及器件研究；导电聚合物自组装纳米结构及其薄膜的制备与物性研究；具有光催化性质氧化物半导体在环境保护及能源方面的基础及应用研究；基于Gaussian及Materials Studio量化计算。

罗军生，副研究员，电子科技大学硕士生导师。2015年在四川师范大学获学士学位；2019年在电子科技大学获博士学位，2020-2022年在德国埃尔朗根-纽伦堡大学从事博士后研究，师从Christoph J. Brabec教授。

罗军生副研究员主要从事新型微纳光电子材料与能量转换器件、智能波/谱可调材料与薄膜器件相关研究。

万中全，电子科技大学副教授，硕士生导师。2013年在电子科技大学获博士学位，随后留校任教。

万中全副教授主要从事新型半导体微纳材料与能量转换薄膜器件、智能热控材料与器件以及高端电子封装材料等相关研究。

邵向锋，兰州大学教授，博士生导师。1998年在兰州大学获学士学位，2001年在兰州大学获硕士学位，师从刘中立教授，2004年在中国科学院化学研究所获博士学位，师从朱道本院士、张德清研究员和徐伟研究员，2004-2005年在日本科学技术振兴机构从事博士后研究，2005-2008年在日本京都大学继续从事博士后研究。

邵向锋教授的主要研究兴趣为有机功能分子设计合成、分子组装以及组装材料的“光-电-磁”性能研究。

在这里，作者开发了两种以四吡啶作为桥联分子，同时基于硫族-噻吩（n-Bu4S）和硒噻吩（n-Bu4Se）的路易斯碱，用于钝化钙钛矿薄膜中的缺陷。

未配位的Pb2+和碘空位缺陷可以通过形成路易斯酸-碱加合物与硫族-凹形基团和吡啶基团相互作用，特别是这两个缺陷都可以被凹形分子包围，从而有效地抑制电荷重组。

该方法使n-i-p PSCs的光电转换效率（PCE）高达25.37%（经认证为25.18%），在65℃和1个太阳光照条件下，在氮气下稳定运行1300小时（ISOS-L-2协议），并保持94%的初始效率。

该项工作为通过配位策略利用碗状路易斯碱钝化缺陷提供了新的见解，有利于高性能光伏器件的开发。

图1：n-Bu4S和n-Bu4Se的图示、分子结构和DFT计算

图2：硫元素分子修饰钙钛矿薄膜的形貌、结构和缺陷分析

图3：器件光伏性能

图4：不同条件下的器件稳定性及钙钛矿薄膜的相应结构分析

综上，作者展示了两个路易斯碱分子，分别由基于硫族-噻吩（n-Bu4S）和硒噻吩（n-Bu4Se）组成，通过四吡啶桥联，用于靶向未配位的Pb2+和碘空位缺陷。凹形分子构型通过FETT策略引发了强烈的主-客体相互作用。

用n-Bu4S进行表面处理的效率为25.37%，经认证为25.18%。

此外，与同类器件相比，基于n-Bu4S的器件在湿热和光应力下表现出更好的操作稳定性。

因此，这种分子钝化策略设计的重点在于凹形几何形状，优化了用于钙钛矿膜内缺陷位点的全面封装和中和。

Azam, M., Ma, Y., Zhang, B. et al. Tailoring pyridine bridged chalcogen-concave molecules for defects passivation enables efficient and stable perovskite solar cells. Nat Commun 16, 602 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-55815-z.

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