近日，我校发光材料与信息显示研究院、材料科学与工程学院田成波副教授、魏展画教授团队以“Lead Leakage Preventable Fullerene-Porphyrin Dyad for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells”为题在国际材料类知名期刊Advanced Functional Materials上发表最新研究成果。Advanced Functional Materials是Wiley出版社旗下的学术期刊（2020年影响因子:18.8），在能源材料领域具有重要影响力。
近年来，有机无机杂化钙钛矿材料因其优异的物化性质引起了学术界和产业界的广泛关注。经过近十年的发展，单节铅基钙钛矿电池的光电转换效率已超过25.5%。然而，器件的不稳定性和铅的毒性仍然是钙钛矿光伏领域面临的巨大挑战。因此，设计合成新型功能材料，并通过调控其与钙钛矿的化学相互作用来增加器件的稳定性和降低铅的泄露风险具有十分重要的实际意义。
课题组在前期工作的基础上(Sci. Bull. 2021, 66, 339；Small Methods, 2019, 1900476；J. Mater. Chem. C, 2019, 7, 12688.)，结合富勒烯笼、卟啉环和五氟苯基的结构特点设计合成了多功能的富勒烯衍生物FPD。FPD中的富勒烯碳笼、卟啉及五氟苯基均能与钙钛矿成分产生有效的化学相互作用。这些相互作用不仅增强了富勒烯功能材料对钙钛矿缺陷的钝化效果，提高钙钛矿器件的光电转换效率(23%)，而且有效地提高了钙钛矿器件的工况稳定性(T80>1,500 h)。尤为重要的是，FPD中的卟啉环与铅离子螯合可以实现铅离子的原位固定，有效地降低了铅的泄露风险。该研究为构建高效、稳定且环境友好的铅基钙钛矿光伏器件提供了一种新的策略。
该研究工作在田成波副教授和魏展画教授的指导下，由我院的硕士生梁玉明、博士生宋沛泉和厦门大学的田寒蕊博士等共同完成，研究得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金及华侨大学科研基金的资助。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202110139
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