在光伏技术领域，一项突破性研究成果引发了广泛关注。东南大学材料科学与工程学院张天恺教授携手苏州大学李耀文教授、陈先凯教授团队，共同提出了一种创新性的钙钛矿光伏电池界面层设计策略，即采用具有强“电子共振”结构的单分子层。这一成果于国际顶级期刊《Nature》上正式发表，为钙钛矿电池的稳定性提升与应用拓展开辟了新路径。
钙钛矿电池作为下一代光伏技术的核心，因其轻薄可弯折的特性，在穿戴设备、建筑墙面以及太空与极地能源供给等领域展现出巨大的应用潜力。然而，长期以来，电池内部仅单分子厚度的电荷提取界面层极易脱落，导致大量缺陷产生，尤其在高温或冷热交替环境下，发电效率会迅速下降，这成为其规模化应用的最大障碍。
针对这一难题，研究团队精心设计了“给体-受体-给体”的电子共振分子结构。这一创新设计通过放大锚定基团的电子云密度，有效缩短并加固了分子与基底之间的连接共价键，使得界面分子能够牢固地“粘附”在基底上。同时，这种结构还促进了分子的均匀铺展，从而兼顾了发电效率与长期稳定性。
实验结果显示，采用新型“电子共振”单分子层的钙钛矿电池器件在极端条件下表现出色。在-40℃至85℃的宽幅温度循环以及85℃高温光照等严苛运行条件下，器件的稳定性均得到了显著提升。这一突破为钙钛矿太阳能电池在极地、太空等极端环境下的应用提供了可能。
在应用层面，新型单分子层同样展现出了卓越的性能。在0.063平方厘米的小面积器件和15.64平方厘米的模组器件上，分别实现了27.69%和23.63%的认证器件效率。同时，封装器件在多种严苛老化条件下的运行稳定性也实现了突破性增长。该单分子层设计策略在柔性钙钛矿电池器件上的普适性也得到了可靠验证，为柔性光伏技术的发展注入了新活力。
