钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其优异的光电转化效率和低成本潜力，已经在光伏领域展现出广泛的应用前景。与传统的硅基太阳能电池相比，钙钛矿太阳能电池具有更高的功率转换效率（PCE）和更低的生产成本，且其可调光学性质和柔性特性使其在建筑一体化光伏（BIPV）等新兴应用中具有巨大的潜力。然而，尽管钙钛矿太阳能电池在实验室中取得了显著进展，仍面临稳定性差、环境敏感性强等问题，尤其是在长期工作过程中，钙钛矿层易受到水分、氧气以及热量的影响，从而影响电池的稳定性和耐用性。这些问题给钙钛矿太阳能电池的商业化应用带来了巨大的挑战。

    针对这一挑战，西安交通大学梁超研究员、蔡文婷研究员、杨涛研究员、杨生春教授以及河南大学李萌教授、澳门大学邢贵川教授合作提出制备了一种金属富勒烯Nd@C₈₂-聚合物耦合层，旨在解决钙钛矿太阳能电池中电子提取和离子扩散的问题。通过结合超快电子提取和原位封装特性，该耦合层能够有效地抑制离子扩散，促进均匀的电子提取，从而大幅度提高了电池的性能和稳定性。研究结果表明，采用Nd@C82-聚合物耦合层的倒置钙钛矿太阳能电池在0.08平方厘米和16平方厘米（模块）孔径面积下，分别实现了26.78%（认证26.29%）和23.08%的PCE。此外，未封装的器件在65°C下连续运行2,500小时后，仍保持了约82%的初始PCE，显示出良好的稳定性。

    上述研究成果以在“A Nd@C82-polymer interface for efficient and stable perovskite solar cells”为题近期发表于《Nature》期刊上。西安交通大学物理学院博士生林越辛、福建师范大学林智超、西安交通大学化学学院博士生吕世丽、西安交通大学物理学院博士生水源和朱文静为共同第一作者，西安交通大学梁超研究员、蔡文婷研究员、杨涛研究员、杨生春教授以及河南大学李萌教授、澳门大学邢贵川教授为共同通讯作者，西安交通大学物理学院为第一作者单位。

    论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08961-9

    值得说明的是，上述研究成果是课题组一直以来通过发展面向金属富勒烯的结构与动力学理论计算方法（PhysChemChemPhys-2011、ChemEurJ-2011、InorgChem-2012、JACS-2015、JPhysChemA-2017、JChemPhys-2022、JChemPhys-2023、PhysRevC-2023、JPhysChemLett-2025），与实验课题组紧密合作，有序推进金属富勒烯在单分子晶体管（NatureCommun-2024、NanoLett-2025、ApplPhysLett-2024）、单原子催化（Angew-2021、CellRepPhysSci-2022、JChemPhys-2024、PhysChemChemPhys-2024）、二维量子材料（JChemPhys-2024、JChemPhy-2025、PhysChemChemPhys-2024）等原子级制造器件应用之后的又一重要进展。