钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其效率快速提升（认证效率达26.7%）成为研究热点，但其商业化受限于结晶控制和缺陷钝化问题。传统钝化配体（如铵基配体）通常通过单一位点结合钙钛矿晶格，导致密集堆积形成电阻屏障，并限制器件稳定性提升。此外，高效器件的两步法制备虽具商业潜力（无需反溶剂），但仍需低氧/低湿手套箱环境以抑制离子扩散异步结晶，增加了规模化和制造成本。因此，亟需开发多位点结合配体（≥3位点），以同步实现深层缺陷钝化和低界面电阻。
图1 Sb(SU)2Cl3的合成与表征
南京航空航天大学郭万林院士及张助华、聂日明等研究者开发了一种多锚定配体——氯化锑-N,N-二甲基硒脲络合物（Sb(SU)₂Cl₃），通过Se/Cl双原子协同结合钙钛矿表面四个相邻位点（2Se+2Cl构型），并形成分子内/间氢键网络（NH-Cl键）。该配体显著提升钙钛矿结晶度，抑制缺陷形成，并增强耐湿性。基于两步法在空气中制备的全流程器件实现了25.03%的功率转换效率（PCE），为环境制备器件的最高值之一。未封装器件在暗态储存（20–40% RH, 25°C）下1584小时后保持98.98%初始PCE，推演T₈₀寿命达23325小时（约2.6年），并在85°C热老化与1-sun光照下的T₅₀寿命分别达5004小时和5209小时，稳定性位居当前报道前列。
图2 相稳定性及器件稳定性
通过多齿配体Sb(SU)₂Cl₃实现了钙钛矿太阳能电池效率与稳定性的协同突破。该配体通过四位点锚定（2Se+2Cl）和氢键网络增强晶格结合力，有效抑制缺陷形成（如碘空位形成能从0.82 eV升至1.58 eV），并提升相纯度和结晶取向（面外取向比例从43.4%增至53.1%）。空气加工器件效率达25.03%，同时推演暗储存寿命（T₈₀）为23325小时，高温（85°C）和光照工况下T₅₀寿命超5000小时。研究证明多位点配体策略可克服传统单点钝化剂的电阻屏障问题，为工业化提供了兼顾高效、稳定与低成本的解决方案。
Nie, R., Zhang, P., Gao, J. et al. Enhanced coordination interaction with multi-site binding ligands for efficient and stable perovskite solar cells. Nat Commun 16, 6438 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-61563-x