近日，杭州电子科技大学碳中和新能源研究院/电子信息学院2024级博士生涂艺博以第一作者身份在材料领域1区TOP期刊《Science China Materials》上发表题为“B-N Conjugated Polymer Enables Robust Grain Boundary Regulation for Efficient Perovskite Solar Cells”的研究论文。论文通讯作者为庞淑婷特聘副教授、严文生教授及华南理工大学段春晖教授，杭州电子科技大学为第一署名单位。
论文链接：https://www.sciengine.com/SCMs/doi/10.1007/s40843-026-4521-9
钙钛矿太阳能电池（PSCs）在可持续能源技术领域前景广阔，但其商业化进程长期受限于卤化物钙钛矿的结构与化学不稳定性，尤其是晶界（GBs）处的缺陷问题。聚合物添加剂虽为钝化这些脆弱区域提供了有效途径，但实际应用常受制于溶解性差和电导率有限。
针对上述瓶颈，研究团队设计并合成了一种基于B-N共价键的共轭聚合物PBNT2F。研究发现，PBNT2F凭借其大分子骨架优先填充于钙钛矿多晶薄膜的晶界处，其BNT单元与噻吩基团可通过路易斯酸碱作用有效钝化欠配位的铅缺陷。同时，该聚合物还优化了钙钛矿薄膜的能级排列、残余应变和结晶度，以及钙钛矿薄膜的固铅能力。
得益于PBNT2F对晶界结构的精准调控，基于该策略制备的反式钙钛矿太阳能电池实现了26.25%的光电转换效率（PCE），较对照器件（24.61%）显著提升。更为重要的是，器件展现出卓越的运行稳定性：在85°C高温老化900小时后（ISOS-D-2条件），仍保持91.6%的初始效率；在25°C最大功率点追踪500小时后（ISOS-L-1条件），效率保持率超过93%。此外，PBNT2F分子中丰富的配位锚点可有效固定铅离子，大幅降低铅泄漏风险。
该工作验证了共轭聚合物介导的晶界调控作为一项有效设计策略，在实现高效、稳定且环境友好的钙钛矿太阳能电池方面具有重要潜力。
涂艺博：杭电硕士毕业后（校优毕业生），出于对科研的兴趣与热爱，选择继续留在课题组攻读博士学位。研究方向：钙钛矿电池。在攻读博士前两年内取得的亮点成绩：以第一作者发表国际TOP期刊学术论文4篇，以第一通讯作者发表国际TOP期刊学术论文1篇，以第一发明人授权发明专利1件，获得国内知名钙钛矿设备公司横向项目（经费5万元），荣获浙江省新苗计划项目（经费24万元），主持国际学术会议专题板块1次。为人热情，奉献精神强。