基于萘基异构体界面工程的高效稳定钙钛矿太阳能电池：理论模拟与实验研究

钙钛矿太阳能电池(PSCs)因本征缺陷导致非辐射复合，效率受限。研究人员通过设计1-萘甲基碘化铵(NMAI)和2-萘甲基碘化铵(NYAI)两种异构体，理论计算表明NYAI的分子偶极矩增强可促进电荷分离提取，实验证实其能显著改善钙钛矿薄膜质量并实现深层钝化，最终获得24.39%的光电转换效率(PCE)及3000小时95.81%的稳定性突破，为PSCs性能提升提供新策略。

　　

钙钛矿材料中大量存在的本征缺陷和界面缺陷常引发非辐射复合，严重制约钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能。研究团队创新性地采用异构化策略，设计出1-萘甲基碘化铵(NMAI)与2-萘甲基碘化铵(NYAI)两种位置异构体。理论模拟揭示，NYAI因萘环位置变化产生更大分子偶极矩，其独特的电子结构像"分子级电荷泵"般促进载流子分离。实验显示，经NYAI处理的钙钛矿薄膜表面形貌更致密，缺陷态密度降低42%，如同为界面缺陷装上"选择性过滤器"。最终器件实现24.39%的功率转换效率(PCE)，在85°C老化3000小时后仍保持95.81%的初始效率，这种"异构体剪刀效应"为突破PSCs效率-稳定性权衡难题提供了新思路。