自2024年11月以來(lái)，阜陽(yáng)師范大學(xué)張甲甲教授團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池研究方面取得新進(jìn)展，陸續(xù)與昆明理工大學(xué)陳江照教授、河北工業(yè)大學(xué)陳聰教授合作在Nature Communications（IF：14.7）、Advanced Materials（IF：27.4）及Angewandte Chemie International Edition（IF：16.1）期刊發(fā)表研究論文4篇。阜陽(yáng)師范大學(xué)為上述論文的共同通訊單位。

鈣鈦礦表面鈍化劑通常包含一定數(shù)量的烷基氫原子，一般認(rèn)為這些烷基氫極性較弱，對(duì)缺陷鈍化無(wú)貢獻(xiàn)。通過(guò)聯(lián)合理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)研究，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)盡管單個(gè)烷基氫與碘的靜電作用較弱，但由于烷基氫數(shù)量較多，總的靜電作用卻很強(qiáng)。因此，看似惰性的烷基氫憑借其可觀的數(shù)量在缺陷鈍化中扮演了重要角色（圖1，Nat. Commnun., 2025, 16(1), 753）。

圖1：氫原子數(shù)量對(duì)鈍化效果的影響

長(zhǎng)鏈型鈍化劑分子具有較長(zhǎng)的烷基鏈，但烷基鏈長(zhǎng)度對(duì)鈍化效果的影響機(jī)制尚不明確。團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)隨著烷基鏈的增長(zhǎng)，烷基氫與鈣鈦礦表面碘的靜電作用增加，但空間位阻效應(yīng)也在增強(qiáng)。通過(guò)優(yōu)化烷基鏈長(zhǎng)度，可以實(shí)現(xiàn)最佳鈍化效果（圖2，Adv. Mater., 2025, 37(1), 2413304）。

圖2：烷基鏈長(zhǎng)度對(duì)鈍化效果的影響

鈣鈦礦電池中的Li+，I-及Ag原子遷移是導(dǎo)致器件性能下降的重要因素。針對(duì)該問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)提出一種高效抑制策略，即通過(guò)在空穴傳輸層中摻入雙（2,4,6-三氯苯基）草酸酯（TCPO），利用分子中的活性位點(diǎn)捕獲游離的Li+，I-及Ag原子，阻斷它們的遷移。（圖3，Angew. Chem. Int. Ed., 2025, 64(4), e202416605）。

圖3：Li+遷移抑制

與常見(jiàn)的三維鈣鈦礦相比，二維鈣鈦礦具有更高的熱穩(wěn)定性和濕度穩(wěn)定性。通過(guò)在三維鈣鈦礦表面涂覆L-丙氨酸芐酯鹽酸鹽（L-ABEHCl）可以生成二維鈣鈦礦薄層，保護(hù)內(nèi)部的三維鈣鈦礦，提升其穩(wěn)定性。此外，二維鈣鈦礦也可鈍化三維鈣鈦礦表面缺陷（圖4，Angew. Chem. Int. Ed., 2025, e202425605）。

圖4：二維鈣鈦礦對(duì)表界面缺陷的鈍化

張甲甲自2024年4月入職以來(lái)，已在學(xué)術(shù)領(lǐng)域取得多項(xiàng)顯著成果，包括主持獲批安徽省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、安徽省高校自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目等科研項(xiàng)目4項(xiàng)，以通訊作者身份發(fā)表多篇科研研究論文，包括Angewandte Chemie International Edition（3篇）、Advanced Materials（1篇）和Nature Communications（1篇），并于同年12月通過(guò)教授職稱評(píng)定。這些突出成果不僅充分彰顯了該校在教師引進(jìn)與培養(yǎng)方面取得的顯著成效，更為學(xué)科建設(shè)、博士點(diǎn)申報(bào)與建設(shè)等工作的持續(xù)推進(jìn)提供了有力支撐。