晶界管理對多晶鈣鈦礦太陽能電池 (PSC)，尤其是大面積器件的性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。然而，典型的鈍化劑本質(zhì)上是絕緣的并限制載流子傳輸。鑒于此，2021年10月19日蘭州大學(xué)曹靖團(tuán)隊(duì)于JACS刊發(fā)基于自組裝卟啉超分子的晶界工程制備高效大面積鈣鈦礦太陽能電池的研究成果。在這里，設(shè)計(jì)了一種用于晶界的超分子粘合劑，以同時(shí)鈍化缺陷并促進(jìn)跨鈣鈦礦晶界的空穴傳輸。通過將單胺卟啉（MPs，M = Co、Ni、Cu、Zn 或 H）摻雜到鈣鈦礦薄膜中，MPs 在晶界處自組裝成超分子。鈣鈦礦中的有機(jī)陽離子將超分子中的 MP 質(zhì)子化，形成結(jié)合在鈣鈦礦晶粒表面上的銨卟啉，從而鈍化缺陷并從鈣鈦礦晶格中提取空穴。超分子（尤其是 NiP 超分子）中的周期性極化子促進(jìn)提取的空穴跨邊界傳輸，減少非輻射載流子復(fù)合。 NiP 摻雜的鈣鈦礦太陽能電池在1.0 cm²的有源面積上的認(rèn)證效率為 22.1%，開路電壓和填充因子顯著提高。未封裝的器件在 AM 1.5G 太陽光連續(xù)照射或85°C加熱3000小時(shí)內(nèi)保持超過 80% 的初始性能。