钙钛矿层的低结晶度以及体相晶界和界面处的大量缺陷被认为是实现钙钛矿太阳能电池（PSC）高性能和稳定性的巨大障碍。基于此，山东大学于伟泳/李培洲&大连工业大学王宇团队引入了一种坚固的光电咪唑连接卟啉基共价有机框架（PyPor-COF），通过顺序沉积法精确控制钙钛矿结晶过程并有效钝化晶界处的缺陷，相关成果于2024年9月3日发表于Advanced Materials期刊。PyPor-COF的一维多孔通道、丰富的活性位点和高结晶取向为调控PbI2的结晶和消除缺陷提供了优势。此外，PyPor-COF的本征电子特性使钙钛矿层内能级排列更加紧密匹配，从而促进电荷传输，从而抑制光生载流子的复合。含有 PyPor-COF 的 PSC 分别实现了 24.10% (0.09 cm2) 和 20.81% (1.0 cm2) 的功率转换效率。未封装的优化器件即使在空气中暴露 2000 小时后仍能保持其初始效率 80.39%。该器件还表现出优异的热稳定性和光稳定性。这项工作为利用 COF 开发高效稳定的 PSC 提供了新的动力。
