國際能源類頂級期刊Advanced Energy Materials(《先進能源材料》,影響因數:29.368)發表了工業科學研究院研究員臺啟東課題組關於高效率鈣鈦礦太陽能電池的最新成果。
論文題為“Achieving Efficient and Stable Perovskite Solar Cells in Ambient Air Through Non-halide Engineering”(《通過非鹵工程在環境空氣中實現高效穩定的鈣鈦礦太陽能電池》)。武漢大學為論文第一署名組織,工業科學研究院博士生王珍為論文第一作者,臺啟東研究員與寧波工程學院尚明輝副教授為論文共同通訊作者。
在環境空氣中實現高效率的鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)有利於該電池的低成本商業化製備。當環境濕度較高時,在空氣中實現與惰性氣氛相當的器件效能十分困難。鑒於此,臺啟東研究員課題組研發了一個有效的前驅體工程,同時使用醋酸鉛和硫氰酸鉛兩種非鹵鉛源,採用環境友好的方法,在空氣中製備出了具有高抗濕性的高品質MAPbI3鈣鈦礦薄膜。醋酸根和硫氰酸離子的存在不僅能够輕鬆形成均勻且高度結晶的鈣鈦礦薄膜,而且還能引導晶體沿(110)方向均勻生長,製備的太陽能電池獲得了20.55%的光電轉化效率,這是空氣製備的MAPbI3鈣鈦礦太陽能電池的最好結果之一,也是非鹵化物鉛源實現的最高值。
與傳統的基於碘化鉛的鈣鈦礦太陽能電池相比,未封裝器件的空氣穩定性延長了5倍,加上無毒反溶劑的使用,該方法與環境空氣製備完全相容,具有很强的產業化應用前景。
據悉,該研究得到了國家自然科學基金、中央高校基本科研專項基金等專案資助。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202102169