钙钛矿太阳能电池是目前最成功的光伏器件之一，在过去的十几年里，其能量转换效率从3.8%迅速提高到25.7%，发展之迅速令众多薄膜太阳能电池望尘莫及。实现钙钛矿太阳能电池的商业化，还需进一步提高器件的效率和长期稳定性。在钙钛矿中添加其他功能助剂是器件效率和稳定性提升的有效途径。多孔芳香骨架材料（PAFs）是一类重要的多孔有机聚合物，通常通过不可逆的偶联反应合成。PAF材料的全碳骨架结构使其对酸、碱和潮湿环境具有超高的稳定性，因此将PAFs作为添加剂应用于钙钛矿太阳能电池有望同时提高器件性能和稳定性。然而传统PAFs是芳香构筑基元通过sp³碳节点连接而成，其不连续的共轭结构不利于钙钛矿太阳能电池的电荷传输。

近日，东北师范大学的张宁教授、朱广山教授和吉林大学的温善鹏教授合作，通过Gilch反应，分别以四苯乙烯和芘作为核心构筑单元，构建了全共轭的PAFs，并将其用于高效稳定的钙钛矿太阳能电池。

所制备的两种新型PAFs均表现出高比表面积、出色的化学和热稳定性。通过全共轭PAFs的掺杂，钙钛矿薄膜的质量和器件的光伏性能均得到显著提高，器件效率分别提升了12.3%（PAF-154）和10.3%（PAF-155）。进一步的实验证明PAFs不仅可以提高钙钛矿薄膜的结晶度和晶粒尺寸，还可以钝化钙钛矿薄膜中的缺陷并促进载流子传输。同时，器件的稳定性也得到了显著改善，掺杂有PAF-154和PAF-155的器件在工作4000小时后仍可以保持初始效率的80%和70%。这项工作有望为制造高效稳定的钙钛矿太阳能电池提供了一种新的思路。