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  • 西安交大實現基于低維結構修飾策略的高效光伏器件研究

    作者:佚名 來源:西安交大 時間:2022-10-28 09:35 閱讀:89 [投稿]
    通過基于銣的類鈣鈦礦支架穩定鈣鈦礦底界面的策略,取得了太陽能電池光電轉換效率超過25%的研究成果。

    有機無機雜化鈣鈦礦材料具有可調的光學帶隙、高光吸收系數、低激子解離能等優異光電特性,近年來在光伏領域得到廣泛的應用研究。大量的研究表明,為獲得更高的光電轉換效率,需要降低鈣鈦礦薄膜的內部缺陷,如碘空位、鉛不飽和配位等。這些缺陷往往由于連續的溶劑和溫度侵蝕過程,鈣鈦礦薄膜的埋底界面比鈣鈦礦薄膜的體相和上表面更容易形成缺陷。

    針對以上關鍵問題,西安交通大學電子與信息學部電子科學與工程學院吳朝新團隊及其合作團隊澳門大學王雙鵬團隊通過基于銣的類鈣鈦礦支架穩定鈣鈦礦底界面的策略,取得了太陽能電池光電轉換效率超過25%的研究成果。研究人員采用鹵化銣作為誘導晶核,在鈣鈦礦薄膜底部形成銣基類鈣鈦礦“支架”,有效增強了鈣鈦礦薄膜的結晶,同時鈍化了底界面的缺陷。通過這種基于銣基類鈣鈦礦支架層策略,鈣鈦礦電池器件的光電轉換效率從23.26%提高到25.14%,同時器件的穩定性也得到大幅提升。這項工作表明,采用前置誘導法鈍化鈣鈦礦薄膜底界面是一種切實可行的底界面鈍化策略,為未來設計兼具高效且高穩定鈣鈦礦器件提供了一個具有參考價值的新策略。


    該項工作近期以“通過銣基鈣鈦礦支架穩定埋埋鈣鈦礦表面的太陽能電池效率超過25%”(Solar Cell Efficiency Exceeding 25% throughRb-Based Perovskitoid Scaffold Stabilizing the Buried Perovskite Surface)為題發表于國際期刊《美國化學會能源快報》(ACS Energy Letters)。論文第一作者為課題組博士生陳今波,西安交通大學董化副教授、李璟睿特聘研究員、吳朝新教授以及澳門大學王雙鵬教授為共同通訊作者。西安交通大學為第一作者單位。

    吳朝新教授團隊長期研究新型功能材料的“光-電”與“電-光”物理機制及其器件應用,如太陽能電池與發光二極管,近期有多項重要成果發表于《科學進展》(Science Advances)、《焦耳》(Joule)、《先進材料》(Advanced Materials)、《先進功能材料》(Advanced Functional Materials)、《德國應化國際版》(Angewandte Chemie International Edition)、《納米能源》(Nano Energy)等國際頂級期刊。

    論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.2c01661

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