钙钛矿的“最后一道工序”：富勒烯做成公斤级复合材料
C60 与 PCBM 成本高、光照下会自聚集，是倒置钙钛矿电池产业化的老问题。华侨大学团队用一锅法做出公斤级多组分富勒烯复合材料，收率 96%，器件效率 26.55%，1000 小时后仍保持九成五以上。
倒置钙钛矿太阳能电池（IPSC）被认为是产业化希望最大的一条路线：效率高、几乎无迟滞、适合做叠层。它的电子传输层通常用富勒烯材料，比如 C60 或 PCBM。
这两个材料都有麻烦。C60 和 PCBM 成本高，而且在持续光照下会发生自聚集——近年学术界与产业界的联合研究已经把这种聚集直接关联到长期稳定性差，并认定它是商业化落地的主要障碍。聚集产生的界面缺陷会让钙钛矿层里的离子迁移出去，加速器件衰减。
图1：单组分富勒烯会聚团，交联网络把 C60 均匀固定在原位
三种组分混在一起
华侨大学田成波、魏展画团队的方案是做多组分富勒烯复合材料（FC），包含三种成分：C60、一种丙二酸酯 C60 单加合物（BCM）和它的双加合物（BCB）。
关键在于合成方式。团队用一锅法做到了公斤级规模，收率 96%，不需要复杂的柱层析纯化。对产业化来说这一步的意义可能比效率数字更大：成本和可放大性一直是富勒烯电子传输层的硬伤。
热处理之后，BCM 和 BCB 发生交联，形成一个致密的封装网络，把 C60 均匀包埋进去。这同时解决了两件事：抑制富勒烯聚集，以及提升电子迁移率。测试显示复合材料的电子导电性约为 PCBM 薄膜的两倍。
图2：效率 26.55%，ISOS 标准下 1000 小时保留率超过 95%
数据
使用交联富勒烯复合材料（CFC）的倒置钙钛矿电池，光电转换效率达到 26.55%，高于同样结构下 PCBM 器件的 24.82%。
稳定性方面，在 ISOS-L-1（光照）和 ISOS-D-2（加速热应力）两种标准协议下运行 1000 小时后，CFC 器件分别保持初始效率的 96.0% 和 95.1%。作为对照，PCBM 器件在同样条件下大约损失一半输出。
光谱分析还给出了一层解释：复合材料中的化学基团与钙钛矿表面的铅原子发生温和相互作用，钝化了原本会把能量以热耗散掉的电子陷阱。器件层面的表现是缺陷更少、电荷提取更快、复合更慢、内建电场更强。
能不能放大
团队验证了这条路线在不同配置下的适用性：宽带隙（1.68 eV 和 1.77 eV）器件、1 cm² 的大面积电池、以及 14.4 cm² 的迷你组件都能工作。带复合层的较大组件不仅性能更好，长期运行中的失效也更慢。
这项工作建立在团队此前的几项研究之上（Nature Photonics 2024、JACS 2024、Angewandte Chemie 2024）。从实验室演示走到耐用的大面积组件，中间隔着材料成本、放大工艺、长期可靠性这几道门槛，这次的进展主要落在后两道上。
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