波兰科学院物理化学研究所与弗罗茨瓦夫大学的研究人员近期在《Advanced Science》期刊上发表了一项研究，提出了一种新型功能分子，旨在解决钙钛矿太阳能电池的稳定性问题。这项技术通过设计双功能分子系统，有效抑制了离子迁移和表面缺陷，从而提升了电池的长期性能。

钙钛矿作为一种半导体材料，在光电子学和光伏领域显示出巨大潜力，但其长期稳定性受限于分子水平的降解过程。研究团队开发的分子伞基于中位冠醚卟啉化合物[12]-C-4POR，该分子通过两个空腔捕获特定离子：卟啉核结合铅离子以减少缺陷，冠醚部分捕获锂离子以限制迁移。这种设计不仅钝化了表面缺陷，还增强了空穴传输，改善了电池效率。

MSc Muhammad Ans表示：“我们的杂化卟啉框架提供了双位点配位平台，结合Li⁺和Pb²⁺。经优化处理后，钙钛矿薄膜的非辐射复合受到抑制，表面陷阱密度降低，最大光电转换效率达到23.14%，高于对照器件的21.6%。”这一成果展示了分子伞在提升钙钛矿太阳能电池性能方面的有效性。

长期稳定性测试进一步验证了该技术的优势。Prochowicz教授指出：“含[12]-C-4POR的器件在800小时后保留了约95%的初始效率，而对照电池下降至约55%。”分子伞的疏水性设计还增强了器件的防潮能力，有助于抵御环境因素引起的降解。

这项研究为钙钛矿太阳能电池的界面工程提供了新方向，强调了分子水平机制理解的重要性。通过结合缺陷钝化和离子迁移控制，波兰团队的工作推动了下一代光伏技术的发展，并突出了跨学科合作在解决现代科学问题中的关键作用。

出版详情：作者：Polish Academy of Sciences；标题：《Molecular umbrella can protect solar cells by blocking ion migration》；发表于：《Advanced Science》(2026)；期刊信息：《Advanced Science》。