IT之家 11 月 30 日消息,華南理工大學(xué)昨日(11 月 29 日)發(fā)布博文,表示在嚴(yán)克友教授的帶領(lǐng)下,該校團(tuán)隊(duì)針對(duì)鈣鈦礦電池光熱穩(wěn)定性差的行業(yè)難題,利用綠色配體演變策略,調(diào)控全無機(jī)窄帶隙鈣鈦礦薄膜的成核結(jié)晶,成功制備了全球首個(gè) 2 端全無機(jī)鈣鈦礦疊層電池,85 ℃光熱穩(wěn)定性老化測(cè)試表現(xiàn)良好。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)介
段程皓博士為本文第一作者,嚴(yán)克友教授為唯一通訊作者,華南理工大學(xué)為第一完成單位,論文合作者包括德國(guó) Christoph J. Brabec 教授,瑞典林雪平大學(xué)高峰、王鋒教授,香港中文大學(xué)路新慧教授,國(guó)家納米中心丁黎明研究員等。IT之家附上截圖如下:
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
提高鈣鈦礦太陽能電池長(zhǎng)期光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的有效途徑之一,就是使用全無機(jī)鈣鈦礦,也就是用無機(jī)陽離子(如 Cs+)取代有機(jī)陽離子(如甲銨基(MA+)和甲脒(FA+))制備。
全無機(jī)鈣鈦礦疊層太陽能電池有望打破效率瓶頸,并解決鈣鈦礦電池光熱穩(wěn)定性差的問題。
然而,錫離子誘導(dǎo)的較差薄膜形貌和深陷阱態(tài),無機(jī)窄帶隙鈣鈦礦太陽能電池的效率較低,導(dǎo)致目前還沒有關(guān)于 2 端全無機(jī)鈣鈦礦疊層太陽能電池的報(bào)道。
團(tuán)隊(duì)突破
該團(tuán)隊(duì)采用對(duì)甲苯磺酰肼的配體演變策略制備了帶隙為 1.31 eV 的無機(jī)窄帶隙 CsPb0.4Sn0.6I3 鈣鈦礦太陽能電池。
配體演變策略實(shí)現(xiàn)了一箭三雕的作用,即:
低溫處理階段對(duì)甲苯磺酰肼作為配體調(diào)控鈣鈦礦薄膜的結(jié)晶過程,
高溫處理時(shí)將薄膜中的 Sn4 + 還原成 Sn2 + 減少深能級(jí)陷阱態(tài),
同時(shí)對(duì)甲苯磺酰肼的生成產(chǎn)物對(duì)甲苯磺酸又可以作為新的配體鈍化鈣鈦礦薄膜的缺陷態(tài)。
帶隙 1.31 eV 的 CsPb0.4Sn0.6I3 鈣鈦礦太陽能電池獲得了 17.41% 的破紀(jì)錄效率。結(jié)合帶隙為 1.92 eV 的 CsPbI2Br 頂電池,首次成功構(gòu)建了效率為 22.57%(認(rèn)證為 21.92%)的 2 端全無機(jī)鈣鈦礦疊層太陽能電池。
項(xiàng)目前景
全無機(jī)鈣鈦礦疊層電池的成功構(gòu)建,有望在未來解決有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦疊層太陽能電池光熱穩(wěn)定性差的問題。
該團(tuán)隊(duì)未來將針對(duì)減少無機(jī)寬帶隙子電池的電壓損耗、提高無機(jī)窄帶隙子電池的穩(wěn)定性以及減少?gòu)?fù)合層連接時(shí)的電壓損耗,降本增效等開展進(jìn)一步的研究。
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