近日，上海交通大学溥渊未来技术学院未来光伏研究中心赵一新教授团队于国际顶级材料科学期刊《自然·材料》（Nature Materials）上发表前沿进展评述“Reconfiguring perovskite interlayers”。赵一新教授团队博士后邹瑜为论文的第一作者，赵一新教授为论文的通讯作者。
传统共价键合半导体异质结的构筑受限于严格的晶格匹配与界面化学键合要求，常依赖于高精度外延生长或材料转移技术，限制了部分场景下的材料集成与大规模应用。与之相比，溶液加工技术可通过离子键、范德华力等多种非共价相互作用，实现不同类型功能材料在杂化半导体表面的灵活集成，极大拓展了异质结构的研究边界与设计空间。作为其核心应用之一，钙钛矿半导体异质结的光电性能常受限于无序的界面接触。较弱的分子间作用和界面约束易导致界面层分子堆叠混乱、缺陷显著，引发严重的载流子复合损失，成为器件性能突破的关键瓶颈。因此，如何在发挥溶液加工简易灵活优势的同时，在分子尺度实现有序、均匀的界面层构筑，是提升钙钛矿异质结光电性能与稳定性的核心难题。
最新研究揭示了多晶钙钛矿薄膜表面化学状态的多样性，包括多类型端基化以及晶界等缺陷位点的共存，导致在其上方沉积富勒烯传输材料的不均匀分布和无序堆叠。研究提出了一种小分子辅助共沉积策略，在钙钛矿表面原位构筑超薄夹层，有效屏蔽了多晶钙钛矿薄膜复杂的表面化学状态，并为后续有机传输材料沉积提供了均匀的锚定位点，从而实现界面分子相互作用和堆叠模式从“无序”到“有序”的规整化重构。该研究凸显了分子尺度有序性对界面物性的关键影响，为基于复杂异质界面的光电功能材料及器件的设计集成提供了新范式。通过非共价相互作用精准调控异质结界面性质，有望成为未来实现杂化半导体光电器件性能突破及规模化应用的重要路径，为新能源领域的技术革新提供新动力。
原文链接：
Yu Zou, Yixin Zhao. Reconfiguring perovskite interlayers. Nat. Mater. (2025).
https://doi.org/10.1038/s41563-025-02438-w
作者简介
邹瑜
上海交通大学溥渊未来技术学院未来光伏研究中心博士后（合作导师：赵一新教授）。分别于2019年、2024年在北京大学获得学士、博士学位，后加入上海交通大学溥渊未来技术学院开展博士后研究，研究方向聚焦于钙钛矿材料物性及其能源光电子学应用。以第一作者或通讯作者（含共同）在Science、Nature、Nat. Mater.、Nat. Rev. Mater.、Chem. Soc. Rev.、Nano Lett.、Appl. Phys. Lett.等知名期刊发表论文10余篇，其中ESI高被引论文2篇，ESI热点论文1篇。主持国家自然科学基金青年项目（C类）、国家资助博士后研究人员计划、中国博士后科学基金面上资助、上海市“超级博士后”激励计划等。
