我校材料学院陈聪特聘副研究员在宽带隙钙钛矿太阳电池方面取得新进展

发布时间: 2024-05-30 09:52:36 浏览次数 : 385 来源:四川大学

5月22日，材料学院陈聪特聘副研究员报道了宽带隙钙钛矿太阳电池的最新研究成果，相关成果“Enhanced Efficiency and Stability of Wide-Bandgap Perovskite Solar Cells Via Molecular Modification with Piperazinium Salt”发表于Advanced Energy Materials。四川大学为该论文第一完成单位，我校材料科学与工程学院陈聪特聘副研究员和嘉兴大学尹新星博士为共同通讯作者，我校材料科学与工程学院2023级博士研究生罗易为第一作者。

钙钛矿/钙钛矿(全钙钛矿)叠层太阳电池因其低制备成本和有望突破单结太阳电池的肖克利-奎伊瑟理论效率极限等潜在优势而备受关注。作为全钙钛矿叠层电池的重要组成之一，宽带隙钙钛矿太阳能电池在全钙钛矿叠层太阳能电池中扮演着重要角色，有助于吸收高能光子并提供较大的开路电压。然而，宽带隙钙钛矿太阳电池的稳定性和效率受到光致相分离和非辐射复合损失的限制。因此，抑制光致相分离和非辐射复合，提高开路电压对实现高效稳定的宽带隙钙钛矿太阳电池以及全钙钛矿叠层太阳电池具有重要意义。

在该工作中。通过利用2-甲基哌嗪溴盐(2-MePBr)修饰钙钛矿表面，成功地提高了宽带隙钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性。2-MePBr的C─NH─C官能团能与钙钛矿表面未配位的铅缺陷相互作用，有效减少了界面非辐射复合，增强了钙钛矿/C60界面上的电荷传输，抑制了离子迁移。最终，实现了19.30%的转换效率，开路电压为1.29V。此外，在最大功率点连续337小时的1个太阳光照下，保持了其初始效率的80%。基于2-MePBr修饰的宽带隙子电池的全钙钛矿叠层太阳电池实现了27.47%的转换效率，显示了2-MePBr修饰在全钙钛矿叠层太阳电池的良好应用前景。

该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委、中央高校基本科研业务费专项基金、四川大学工科特色团队项目、后续能源材料与器件教育部工程研究中心创新项目等经费支持。

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