作者:赵汉斌 来源:科技日报 发布时间:2024/1/15 7:37:36
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新策略提升钙钛矿太阳能电池性能

 

科技日报昆明1月14日电 (记者赵汉斌)记者14日从昆明理工大学获悉,该校材料科学与工程学院陈江照教授和易健宏教授团队,在高性能钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展:他们通过多齿配体增强螯合以稳定埋底界面策略,显著提高了电池的光电转换效率和寿命。国际化学领域期刊《应用化学国际版》发表了相关成果。

金属卤化物钙钛矿太阳能电池,是一种利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池。其属于第三代新型高效太阳能电池,也被称作“新概念太阳能电池”。因其具有很高的光电转换效率和较好的稳定性,在光伏领域受到广泛关注。

目前,这种新型太阳能电池已实现了高达26.1%的光电转换认证效率,可与单晶硅电池效率媲美。但较差的长期工作稳定性,对钙钛矿光伏技术的商业化提出了严峻挑战。器件中每一个功能层及其界面,与电池的长期稳定性密切相关。其中,正式n-i-p电池的埋底界面对制备高效稳定钙钛矿太阳能电池至关重要。

鉴于此,陈江照和易健宏团队开发了一种多齿配体增强的螯合策略,通过管理界面缺陷和应力,来提高埋底界面的稳定性。他们采用膦酸酯修饰埋底界面,并减轻了界面残余拉应力,促进钙钛矿结晶,降低影响电池性能的界面能垒。该多齿配体调控策略,可适用于不同的钙钛矿组分,具有很好的普适性。由于显著减少了非辐射复合和显著提高的界面接触,膦酸酯修饰的器件实现了24.63%的功率转换效率,这是目前报道的空气环境制备器件最高效率之一。

 
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