近日，材料科學與工程學院謝奕明教授與福建物質結構研究所盧燦忠研究員團隊在三維共價有機框架材料在鈣鈦礦太陽能電池應用中取得新進展，相關成果以“High-Performance Perovskite Solar Cells via 3D Covalent Organic Frameworks: Enhanced Efficiency through Precision Interface Engineering（通過三維共價有機框架實現高效鈣鈦礦太陽能電池：精準界面工程提升效率）”為題，以全文形式發表于化學領域國際知名期刊Angewandte Chemie International Edition（德國應用化學）。

Angewandte Chemie International Edition創刊于1888年，由Wiley-VCH出版社出版，是國際化學和材料領域最具影響力的頂級綜合性刊物之一。

共價有機框架（COFs）是一類具有可調二維或三維結構的多孔聚合物，因其在各種應用中的卓越多功能性而引起了廣泛關注。最近，將COFs整合到鈣鈦礦太陽能電池（PSC）中已成為應對關鍵挑戰（如不穩定性、界面復合損失和鉛相關環境風險）的一種有前途的策略。增強的電荷傳輸通道、缺陷鈍化和可定制的分子結構是COFs的優勢。在這項研究中，作者使用Schiff堿反應創建了兩個具有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。根據表征和理論計算，COFs不僅有效優化了ITO/SAM襯底的能級，還能鈍化鈣鈦礦缺陷并抑制PSC器件中的缺陷輔助復合。這些修改顯著增強了載流子傳輸和提取，導致光電轉換效率（PCE）從22.57%提高到25.20%（DP-BE）和24.21%（DP-DBE）。這項工作強調了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定性提供了一條有前途的途徑。

華僑大學謝奕明教授、福建物質結構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2022級博士生韋閃躍和2022級博士生潘偉春為論文的共同第一作者。華僑大學材料科學與工程學院是該論文的第一單位。該研究工作得到了國家自然科學基金（No.22271106，22105202，22275185）、廈門稀土材料研究所自主部署項目（2023GG01）、福建省光電信息技術創新實驗室（2021ZZ115）、中國科學院戰略性先導研究計劃（XDB20000000）和中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室（20230027）的大力支持。

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

（責編：鄭藝晗）