西安交大科研團隊

在鈣鈦礦太陽能電池研究領域

取得重大突破

研究成果在《自然》發表

西北大學科研團隊

在漢中發現中奧陶世黑珊瑚化石

填補黑珊瑚演化史上的關鍵空白

近日

陜西高校科研團隊

取得了新的進展和突破

一起來了解

西安交通大學在鈣鈦礦太陽能電池研究領域取得重大突破

近年來，作為光伏領域的新興技術，鈣鈦礦太陽能電池以優異的光電轉化效率和低溫溶液加工特性，被視為下一代光伏技術的戰略制高點。然而，如何在保持高轉換效率的同時，確保電池的長期穩定性，始終是制約鈣鈦礦太陽能電池商業化應用的重大挑戰。

針對這一問題，西安交通大學物理學院梁超研究員（楊生春和楊志懋教授團隊）通過分子界面工程，首創了一種內嵌金屬富勒烯分子Nd@C82與聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的耦合結構，對鈣鈦礦層進行原位封裝，有效提高了鈣鈦礦太陽能電池的效率與穩定性。所制備的倒置型鈣鈦礦光伏太陽能電池的光電轉換效率（PCE）分別為26.78%（0.08cm2）（認證值為26.29%）和23.08%（16cm2，模塊），在濕熱測試條件（ISOS-D-3標準）下經過1000小時效率仍保持在99%以上。這一創新成果揭示了一種分子界面極化調控新機制，將為高性能鈣鈦礦太陽能電池設計開發提供新路徑。

該研究的核心創新點在于利用內嵌金屬富勒烯分子Nd@C82作為電磁耦合傳輸介質，可通過界面極化增強電子提取能力和效率，進而耦合聚合物PMMA使該界面兼具了優異結構保護性能和超快電子選擇傳輸特性，確保了電池中均質且超快電子提取，從而兼顧超快電子提取和原位封裝的特點，促進均勻的電子提取并抑制離子相互擴散，最終顯著提升了鈣鈦礦太陽能電池在高溫、高濕等復雜環境下的PCE和運行壽命，拓展了其在戶外及實際應用場景中的發展潛力。

該研究成果以《Nd@C82-聚合物界面應用于高效穩定鈣鈦礦太陽能電池》（“A Nd@C82-polymer interface for efficient and stable perovskite solar cells”）為題于4月8日在《自然》（Nature）期刊上在線發表。西安交通大學物理學院博士研究生林越辛、水源、朱文靜，西安交通大學化學學院碩士研究生呂世麗，福建農林大學林智超博士為論文共同第一作者；物理學院梁超研究員、楊生春教授、楊濤研究員，化學學院蔡文婷研究員（丁書江教授團隊），澳門大學邢貴川教授，河南大學李萌教授為論文通訊作者；西安交通大學物理學院為本論文第一完成單位。

論文得到了西安交通大學分析測試中心在材料結構測試與分析方面提供的大力支持，特別是郭航、梁艷、周國慶和張楊提供了相關表征和分析支持。本研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、西安交通大學青年拔尖人才支持計劃和中央高?；究蒲袠I務費專項資金等項目的資助。

西北大學在漢中發現中奧陶世黑珊瑚化石

黑珊瑚是國際公約保護的瀕危物種，75%生活在深海，其早期演化歷史始終是個謎。4月11日獲悉，西北大學與多國科學家合作研究，在漢中市寧強縣胡家壩鎮中奧陶世地層（距今約4.67億年）中發現了256枚短棒狀微體化石。經系統的形態學與CT三維重建分析，科研人員創立了硬黑珊瑚新科，其中包括3個物種。該發現將黑珊瑚目增至10科305種，填補了黑珊瑚演化史上的關鍵空白。

作為黑珊瑚目唯一的化石科，中華黑珊瑚科僅在中國湖北早奧陶世地層被發現。由于表面特征與現生黑珊瑚的差異巨大，其是否能夠歸屬為黑珊瑚目，一直存在較大爭議?！巴ㄟ^高分辨率顯微CT技術，我們首次完整重建了黑珊瑚化石的三維內部結構，為確認其分類地位提供了關鍵證據?！蔽鞅贝髮W博士生郝文靜介紹，新發現的2個中奧陶世的黑珊瑚化石種，在演化上屬于早奧陶世黑珊瑚化石與現代黑珊瑚之間的過渡形態類型，確認了硬黑珊瑚科屬于黑珊瑚目。

西北大學地質學系研究員韓健表示，這項研究通過多學科交叉和國際合作，在古生物學和現代海洋生物學之間架起了橋梁。該發現揭示了黑珊瑚骨骼結構從早奧陶紀網格狀向現代縱向排列的關鍵轉變，為研究黑珊瑚早期演化提供了關鍵的中間環節，一定程度上揭示了黑珊瑚目的起源與演化之謎，填補了黑珊瑚演化史上的關鍵空白。

“奧陶紀西梁寺組在漢中地區分布廣泛。我們推測，除寧強縣之外，在其他地區很有可能發現更多類型的黑珊瑚化石?！眳⑴c發現黑珊瑚化石新產地的中國地質調查局西安地質調查中心副研究員王欣介紹。

來自西北大學、中國科學院深海科學與工程研究所、波蘭科學院、美國南卡羅來納大學等多個國際研究團隊的11名科研人員參與了研究，相關研究成果近期在期刊《通訊生物學》上發表。該研究還得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金等多個項目資助。

原文鏈接：https://www.ishaanxi.com/c/2025-04-15/3400786.shtml