港大Nat Commun：26.06%效率+超3000小时稳定运行 顺序有机配体修饰专门重构钙钛矿晶界和表面

钙钛矿太阳能电池（PSCs）的耐久性主要受限于钙钛矿晶界（GBs）和晶面（GSs）处的缺陷与不完整结构。传统的单步配体钝化由于配体分布不均和化学环境差异往往效果有限。

本文香港大学Wallace C. H. Choy等人提出一种两步顺序专用配体（TSS-DL）策略，通过空间分辨的配体相互作用，分别针对GBs和GSs进行选择性修饰。我们筛选出两类专用配体：X配体（以2,2-二氟乙酰胺溴化物DFABr为代表）用于GBs，将其重构为稳定的二维钙钛矿并抑制缺陷；Y配体（以4-氨基哌啶二溴化物4APPBr₂为代表）用于GSs，形成刚性二维钙钛矿覆盖层，保护三维钙钛矿免受外界应力影响。经TSS-DL处理的PSCs在连续运行3000小时后仍保持>93%的功率转换效率（PCE），在>85%相对湿度下4000小时后仍保持>90%的PCE。

该工作通过顺序重构GBs和GSs，为实现高效稳定的三维PSCs提供了有效途径。

研究亮点：

1. 两步顺序钝化策略：首次提出“先晶界、后晶面”的顺序配体处理方案，突破传统单步处理无法兼顾晶界与晶面缺陷的局限。
2. 专用配体精准设计：筛选出DFABr（小分子、多官能团）穿透晶界形成稳定2D结构，4APPBr（刚性骨架）覆盖晶面构筑保护层，实现缺陷的“分区分治”。
3. 效率与稳定性同步提升：器件效率达26.06%，并在高温高湿（85°C、85% RH）下连续运行3000小时仍保持93%以上效率，稳定性显著优于现有方法。

Ahmad, S., Ali, W., Sun, J. et al. Sequential Organic Ligand Modifications to Dedicatedly Restructure Grain Boundary and Surface of Perovskites. Nat Commun (2025).

https://doi.org/10.1038/s41467-025-66478-1