华侨大学Angew：空间异构的富勒烯吡咯啉化合物促使钙钛矿胶体的可控堆叠实现高性能锡基钙钛矿太阳能电池

锡基钙钛矿太阳能电池（TPSCs）的进展受到钙钛矿晶体生长可控性差以及钙钛矿与富勒烯基电子传输层（ETL）之间能级失配的严重制约。

在此， 华侨大学田成波、魏展画等人 合成了三种顺式配置的吡啶基取代富勒烯吡咯啉化合物（PPF），分别为2-吡啶基（PPF2）、3-吡啶基（PPF3）和4-吡啶基（PPF4），并将其作为前驱体添加剂，用于调节薄膜形成过程中的结晶动力学。PPF2、PPF3和PPF4中两个吡啶基团之间的空间距离逐渐增大，从而使PPF4能够与更多的钙钛矿胶体颗粒发生相互作用。这些相互作用有效地增大了前驱体胶体的尺寸，并减缓了钙钛矿的结晶速率，最终形成了高质量的PPF4基钙钛矿薄膜，具有较低的缺陷密度和较低的激子结合能。

此外，研究者还引入了一种结构明确的富勒烯双加成体C 60 BB，作为钙钛矿与PCBM层之间的界面层，优化能级对齐。通过PPF4和C 60 BB的协同作用，我们的代表性器件实现了16.05%的效率（认证值：15.86%），突破了16%的效率瓶颈，并为TPSCs设立了新的基准。此外，这些器件展现出卓越的稳定性，在1个太阳条件下进行最大功率点跟踪600小时后，仍保持99%的初始效率。