钙钛矿太阳能电池因其高光电转换效率与低制造成本潜力，被视为下一代光伏技术的重要发展方向。然而，其在高温与全光谱光照下的长期稳定性问题，尤其是空穴传输层与钙钛矿界面降解导致的性能衰减，严重制约其商业化进程。研究团队聚焦于被广泛用作空穴传输材料的膦酸基自组装单分子层（PA-SAMs）与钙钛矿层的界面，揭示了其在光热协同作用下降解的化学本质，为提升光伏寿命提供了新思路。

该研究成果于2026年1月1日在国际顶级学术期刊《科学》（Science）正式在线发表，标题为“Limiting phosphonic acid interlayer-perovskite reactivity to stabilize perovskite solar modules”，我院费成斌研究员为论文第一作者，美国北卡罗来纳大学Jinsong Huang教授是论文通讯作者。

本研究首次揭示了PA-SAMs与钙钛矿在光热应力下发生的界面化学反应是导致器件性能衰减的关键原因（图A，B），并提出通过设计共价键结合的分子单层抑制该反应的新策略，首次实现了钙钛矿太阳能电池在高温全光谱光照下超过3000小时的长期稳定性。

图 PA-SAMs与钙钛矿材料中的(A)有机阳离子和（B）碘离子发生化学反应导致其降解

费成斌研究员此前已在钙钛矿光伏的稳定性及界面分子设计方面取得系列进展，包括开发铅螯合分子降低钙钛矿底界面缺陷以提升光伏组件室内光照稳定性（Science, 2023, 380, 823-829），设计双极键合空穴传输材料以增强光伏组件的户外工作稳定性（Science, 2024, 384, 1126-1134），为本次光热稳定性突破奠定了研究基础。

原文链接：https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.adz7969

作者介绍：

费成斌，2025年3月加入同济大学材料学院，获国家级高层次青年人才计划支持。主要从事钙钛矿模组稳定性及界面分子材料等相关研究，至今以第一作者在Science发表3篇论文。