昆明理工大學在鈣鈦礦太陽能電池研究取得重要進展

2020-11-22 騰訊網

當前對鈣鈦礦太陽能電池的研究主要集中在帶隙高於1.45 eV的鉛基太陽能電池。這限制了其實現衝擊-奎塞爾極限的潛力。先前對低禁帶(1.2 ~ 1.4 eV)滷化物鈣鈦礦的研究已經得出了幾個候選結果，但都是有機-無機雜化的組合物，這引起了人們對器件穩定性的關注。

近期，昆明理工大學材料科學與工程學院馮晶教授團隊合作在Springer Nature雜誌社出版的《Nature Communications》上發表了題為「Sub-1.4 eV Bandgap Inorganic Perovskite Solar Cells with Long-Term Stability」的研究論文，昆明理工大學博士生胡明鈺為論文第一作者，昆明理工大學為第一單位。

本研究報導了高效，穩定的無機含錫鈣鈦礦太陽能電池，設備效率高達13.37%。T80和T70的使用壽命分別為653 h和1045 h (T80和T70分別代表效率衰減至初始值的80%和70%)，在單太陽強度照明下具有較高的運行穩定性，在氮氣環境下具有長期的貨架穩定性。在長期(1000小時)測試中，設備受控暴露於環境大氣中不會降低效率。為探索帶隙低於1.4 eV的豐富鈣鈦礦材料打開了大門，為獲得高穩定性的低禁帶鈣鈦礦太陽能電池指明了一個有希望的方向。

綜上，研究團隊開發使用CsPb0.6Sn0.4I3的無機鈣鈦礦組成的PSCs，其低帶隙為1.38 eV。無機的性質使這種鈣鈦礦比它的有機-無機雜化的同類鈣鈦礦更加穩定。重要的是，這表明一個合理的界面功能化策略可以進一步穩定CsPb0.6Sn0.4I3鈣鈦礦薄膜並鈍化缺陷，使CsPb0.6Sn0.4I3鈣鈦礦成為低帶隙PSCs的一個有前途的候選材料。高pce PSC器件具有良好的長期使用性能和貨架穩定性。

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