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Nature发文!华工学者勇闯“无人区” 完结钙钛矿太阳能电池重大突破

来源:M6米乐官网登录    发布时间:2024-12-08 09:22:11

2024-12-08

钙钛矿光伏电池稳定性迎来重大突破!近来,华南理工大学严克友教授团队,针对钙钛矿电池光热 ...

  钙钛矿光伏电池稳定性迎来重大突破!近来,华南理工大学严克友教授团队,针对钙钛矿电池光热稳定性差的职业难题,使用绿色配体演化战略,调控全无机窄带隙钙钛矿薄膜的成核结晶,成功制备了全球首个2端全无机钙钛矿叠层电池,85 ℃光热稳定性老化测验体现杰出。相关效果以“Durable all Inorganic perovskite tandem photovoltaics”为题宣布在Nature(《天然》)上。

  段程皓博士为本文榜首作者,严克友教授为仅有通讯作者,华南理工大学为榜首完结单位,论文合作者包含德国Christoph J. Brabec教授,瑞典林雪平大学顶峰、王锋教授,香港中文大学路新慧教授,国家纳米中心丁拂晓研讨员等。该作业得到了海外高层次人才方案、国家天然科学基金,广东省立异创业团队及青年优秀人才方案、兴华人才方案的基金的大力支持。

  用无机阳离子(如Cs+)替代有机阳离子(如甲铵基(MA+)和甲脒(FA+))制备的全无机钙钛矿是进步钙钛矿太阳能电池长时间光稳定性和热稳定性的有效途径。一起,为完结更高的光伏功率,完结由多个带隙子电池组成的叠层太阳能电池是一种可行的办法。无机铅钙钛矿的固有带隙(1.7-2.3 eV)合适作为叠层太阳能电池的宽带隙顶电池。使用Pb-Sn混合制备的无机钙钛矿可将带隙缩小到1.25−1.40 eV,适用于叠层太阳能电池的窄带隙底电池。因而,全无机钙钛矿叠层太阳能电池有望打破功率瓶颈,并处理钙钛矿电池光热稳定性差的问题。但是,锡离子诱导的较差薄膜描摹和深圈套态,无机窄带隙钙钛矿太阳能电池的功率较低,导致现在还没有关于2端全无机钙钛矿叠层太阳能电池的报导。

  该团队选用对甲苯磺酰肼的配体演化战略制备了带隙为1.31 eV的无机窄带隙CsPb0.4Sn0.6I3钙钛矿太阳能电池。配体演化战略完结了一箭三雕的效果,即:低温处理阶段对甲苯磺酰肼作为配体调控钙钛矿薄膜的结晶进程,高温处理时将薄膜中的Sn4+还原成Sn2+削减深能级圈套态,一起对甲苯磺酰肼的生成产品对甲苯磺酸又可当作新的配体钝化钙钛矿薄膜的缺点态。带隙1.31 eV的CsPb0.4Sn0.6I3钙钛矿太阳能电池获得了17.41%的破纪录功率。结合带隙为1.92 eV的CsPbI2Br顶电池,初次成功构建了功率为22.57%(认证为21.92%)的2端全无机钙钛矿叠层太阳能电池。

  全无机钙钛矿叠层电池的成功构建,有望在未来处理有机-无机杂化钙钛矿叠层太阳能电池光热稳定性差的问题。未来,该团队将针对削减无机宽带隙子电池的电压损耗、进步无机窄带隙子电池的稳定性以及削减复合层衔接时的电压损耗,降本增效等展开进一步的研讨。