《自然•通讯》刊发程一兵教授团队最新研究进展

发布:2018-11-12 来源:新材料研究所 浏览:1128 字体:
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bt365app新闻近日,材料复合新技术国家重点实验室教授程一兵教授,黄富志教授,副教授钟杰在钙钛矿太阳能电池研究方面取得重要进展。该论文是通过通用钝化策略进行的,用于无滞留高效柔性钙钛矿太阳能模块的缝隙印刷SnO2发表在自然问题《自然•通讯》中。

钙钛矿太阳能电池是第三代新型薄膜太阳能电池,被“科学”杂志评为2013年世界十大技术进步之一,并受到全世界的关注和研究。钙钛矿太阳能电池发展迅速,光电转换效率迅速从2009年的3.8%降至目前的23%,可采用低温溶液法制备。生产工艺简单,成本低,未来具有很好的应用前景。然而,适用于商业应用的大面积钙钛矿组件的效率难以满足应用要求。随着面积的增加,器件效率严重下降,稳定性差。滞后不能消除,这严重阻碍了钙钛矿太阳能电池。商业化进程。

滞后是钙钛矿太阳能电池研究的重点,严重影响了光电转换性能和电池器件的稳定性。目前,大多数具有二氧化锡(SnO 2)作为电子传输层的电池装置具有滞后现象。针对这一问题,本研究开发了一种通用的钝化策略,并获得了高效率且无滞后的电池装置。实验证明,钾离子可以促进钙钛矿在氧化锡与钙钛矿界面的成核和结晶过程,同时钝化界面缺陷。通过这种策略,采用狭缝挤压印刷制备的大面积二氧化锡薄膜,用于生产基于电子传输层的大面积(5×6 cm2)无滞后的柔性钙钛矿太阳能电池,其光电转换效率超过15%。 ,为同等尺寸的柔性钙钛矿太阳能组件的最高效率。相关结果发表在Nature Communications(Nat.Commun。(2018)9: 4609)中。

此外,通过不同制备方法(ACS Appl.Mater.Interfaces,2018,10,14922.Chemsuschem,2018,11,2898)合成的二氧化锡膜用于制备高效钙钛矿太阳能电池。此外,研究了钙钛矿组分调节和器件界面处理对器件性能的影响,并且相关结果发表在Journal of Materials Chemistry A(J.Mater.Chem.A,2018,6,6319)中。

除了界面改性可以消除其滞后现象外,研究还发现,钾掺杂钙钛矿可以显着提高钙钛矿的晶体质量,减少钙钛矿薄膜的缺陷,并彻底消除滞后现象,从而使光电转换效率得到提高。设备得到改进。 ,稳定性增强。相关结果发表在能源与环境科学(Energy Environ.Sci。,2017,10,2509)。

另外,针对钙钛矿制备中溶剂毒性的问题,通过筛选普通溶剂,用无毒绿色溶剂乙酸乙酯代替常用的致癌溶剂氯苯,得到高质量的钙钛矿薄膜。设备效率。相关结果发表在Advanced Energy Materials(Adv.Energy Mater.2017,10,1700576)的封面文章中。

本系列论文的第一作者是团队博士生布同乐。自从他于2017年进入大学以来,Bu Tongle先生一直是Nature Communications(区域,IF: 12.35),能源与环境科学(区域,IF: 30.06),Advanced Energy Materials,IF: 21.85)的第一作者,材料化学杂志A(区,IF: 9.93),ACS应用材料接口(区,IF: 8.09),纳米能(一区一,IF: 13.12),ChemSusChem(共一区,IF: 7.41),材料化学学报C(一区,一IF IF17177b 5.97)等国际权威期刊发表了10篇SCI论文,累计影响因子已超过120篇。

关键词 钙钛矿太阳能电池

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