西安交大科研人員設計共軛配體分子實現高效穩定鈣鈦礦光伏器件

2020-12-07 西安交大新聞網

近年來，鈣鈦礦太陽能電池作為光伏領域中的研究熱點，因其活性層材料具有直接帶隙、吸收帶隙可調且強吸收、載流子傳輸距離長的特點，獲得了廣泛關注。最新的單結鈣鈦礦太陽能電池和鈣鈦礦/矽基疊層電池效率分別已達23.7%和28%。目前，如何進一步提升器件效率和穩定性是鈣鈦礦電池面臨產業應用發展的重要問題，而解決活性層和界面的缺陷複合是突破效率瓶頸和電池長期穩定性的關鍵。

電信學院吳朝新教授團隊長期專注於反型平面異質結鈣鈦礦太陽能電池的光活性的成膜動力學機制研究。最近，該課題組提出一種有效的功能性界面鈍化技術，通過共軛配體「橋梁」，同時實現雙功能的體/界面界面缺陷鈍化，促進了電荷在活性層和界面的傳輸與交換。高質量穩定的鈣鈦礦薄膜。最終得到了光電轉換效率高達~21 %，同時長期水氧/工作穩定的反型平面異質結鈣鈦礦太陽能電池。

這項研究工作於2019年2月發表在國際能源領域頂級期刊Advanced Functional Materials（先進功能材料）（影響因子13.325）。題目為Conjugated Molecules 「Bridge」: Functional Ligand toward Highly Effcient and Long-Term Stable Perovskite Solar Cell（共軛分子「橋梁」：功能性配體處理的高效率並長期穩定的鈣鈦礦太陽電池）。第一作者為課題組董化副教授，通訊作者吳朝新教授，且西安交大為第一作者單位與唯一通訊作者單位。

吳朝新教授團隊致力於高效率鈣鈦礦光伏器件，高效率鈣鈦礦LED器件和鈣鈦礦量子點發光器件的研究，本成果是繼2018年以來發表的多篇高水平論文之後(Adv. Mater2018，1800251) (Adv. Funct. Mater.2018, 28, 1704836封面文章 ESI 前1%高被引文章)(Angew. Chem.2018,5,7,5754)(ACS Energy Letters2018.3, 713-721,ESI前1%高被引文章)(Nano Energy2019, 56, 741)在鈣鈦礦光電器件領域又一重要進展。

本工作得到了國家自然基金委課題（編號11574248, 61604121, 61505161）的支持完成。

文章連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201808119

吳朝新教授課題組主頁：http://gr.xjtu.edu.cn/web/zhaoxinwu

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