在追求极致性价比的光伏转型时代，如何将太阳能电池的能量损失降到最低，是当前业界关注的热点和难点。5月13日，陕西师范大学赵奎教授团队近期的研究成果为破解这一难题提供了新的路径。

赵奎教授团队的这一最新研究成果发表在国际顶级期刊《自然》（Nature）上，文章题目为“Stereoelectronic manipulation of ligands for perovskite solar cells” （钙钛矿太阳能电池配体的立体电子调控）。陕西师范大学为第一署名单位，博士研究生杨廷欢为第一作者，陕西师范大学刘生忠教授、赵奎教授，瑞典林雪平大学高峰教授为共同通讯作者。

钙钛矿太阳能电池是利用钙钛矿（晶体结构为ABX3型）材料作为核心光吸收层，将太阳光直接转化为电能的光伏技术。杨廷欢介绍，“钙钛矿电池的界面就像‘接力赛’的交接区，如果这个区域高低不平，‘运动员’（电子/空穴）就会摔跤或绕路，导致能量浪费。科学家的工作就是把这个交接区修成平坦、顺滑、没有障碍的优质‘跑道’。”

为了破解这一难题，赵奎教授团队创新性设计了一种含氮杂芳环分子（吡啶/嘧啶结构），相当于给钙钛矿的“伤口”贴上一张特制的“分子创可贴”——这张创可贴既能牢牢粘住破损处，又不影响电流畅通，完美解决了过去“一补就堵”的难题，实现了界面缺陷钝化与高效电荷传输的协同统一。

“经国际权威第三方认证，改进后的钙钛矿太阳电池效率高达27.41%（稳态效率26.85%），达到世界领先水平。在真实户外环境中，器件连续运行258天后，仍能保持85.8%的初始效率。”赵奎教授表示，这一突破不仅实现了基础研究与器件稳定性的深度融合，也为钙钛矿太阳能电池的产业化开拓了新方向，特别是在航空航天领域具有重要潜力。