南京工業(yè)大學合成新添加劑 可讓鈣鈦礦太陽能電池效率高達24.1%
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】鈣鈦礦型太陽能電池是利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體作為吸光材料的太陽能電池，屬于第三代太陽能電池，也稱作新概念太陽能電池。因為低成本溶劑加工、制備工藝簡單和能量轉化效率高等優(yōu)勢，鈣鈦礦型太陽能電池已成為新型光伏領域最強有力的競爭者。但是，鈣鈦礦太陽能電池的商業(yè)化依然面臨著濕、熱、光等穩(wěn)定性問題。研究證明，混合離子鈣鈦礦在連續(xù)光照下會發(fā)生相偏析。揮發(fā)性陽離子成分會引起鈣鈦礦薄膜中的針孔和殘留碘化鉛的形成，嚴重影響了在高溫或潮濕條件下的器件性能。
摻入混合離子是穩(wěn)定高效太陽能電池的黑相碘化鉛鈣鈦礦的常用策略。然而，這些裝置通常遭受光誘導的相分離和濕度不穩(wěn)定性。南京工業(yè)大學教授秦天石、副教授王芳芳研究團隊設計合成了一種多功能氟取代分子作為添加劑，該添加劑可以誘導鈣鈦礦薄膜形成更加有序的結晶，進而獲得了高效、穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池器件性能。
研究團隊發(fā)現(xiàn)，造成混合離子鈣鈦礦困境的根本原因是，由于中間相誘導的多種成核途徑，導致其無法生長成均勻的高結晶性薄膜。鈣鈦礦薄膜是由鈣鈦礦晶體構成的，鈣鈦礦薄膜中晶體排列越有序，缺陷就越少，被水或濕氣攻擊的位點就越少，所以越穩(wěn)定。研究團隊成功設計合成了一種多功能氟取代分子作為添加劑，該添加劑可以抑制多中間相的生成，促進定向結晶，誘導鈣鈦礦薄膜形成更加有序的結晶，進而獲得了高效、穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池器件性能。
“我們設計合成的新型添加劑材料，制備的鈣鈦礦太陽能電池實現(xiàn)了高達24.1%的效率，并表現(xiàn)出了優(yōu)異的器件穩(wěn)定性，連續(xù)光照1000小時或在≈50%濕度的空氣環(huán)境中加速老化2000小時后，仍保持了其初始效率值的95%以上。”論文第一作者、南京工業(yè)大學碩士生李慕白說，加了添加劑的鈣鈦礦薄膜，不僅能抗擊住空氣中的少量水分，甚至直接放到水中浸泡5分鐘以上仍不分解，而參比薄膜在1秒鐘之內(nèi)就分解掉了，團隊設計的新型材料極大地提高了鈣鈦礦太陽能電池的穩(wěn)定性。
相關論文Orientated crystallization of FA-based perovskite via hydrogen-bonded polymer network for efficient and stable solar cells于近日發(fā)表在國際期刊《自然—通訊》(nature communications)。
參考來源：中國科學報
關注本網(wǎng)官方微信 隨時閱讀專業(yè)資訊
- 可重構量子糾纏分配網(wǎng)絡新方案取得重要進展 2024-12-27 14:23:57
- 這一研究成果不僅解決了量子網(wǎng)絡擴展性和靈活性方面的重大挑戰(zhàn)，還為量子密鑰分發(fā)(QKD)、量子遠程傳態(tài)、分布式量子計算等量子信息應用的一體化網(wǎng)絡實現(xiàn)提供了有力支持。
- 預算360.8萬元 綏化市檢驗檢測中心采購計量檢定設備 2024-12-27 14:18:41
- 近日，綏化市檢驗檢測中心委托綏化市政府采購中心組織公開招標，采購熒角膜曲率計用計量標準器等計量檢定設備，預算360.8萬元。
- 預算8074萬元 西北大學儀器采購意向 2024-12-27 08:42:33
- 西北大學計劃采購氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、原子吸收分光光度計、全自動電位滴定儀、超高分辨場發(fā)射掃描電子顯微鏡等設備，預算金額達8074萬元。
- 河南公示第四批省科技攻關計劃項目結項驗收結果 2024-12-25 13:24:36
- 公示期5個工作日(2024年12月23日—12月27日)。
- 科技賦能丨領略冰雪大世界中的“科技與狠活” 2024-12-25 11:51:25
- 隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實等新技術加速應用，科技和旅游深度融合發(fā)展，正在更好滿足大眾日益增長的文旅需求。
版權與免責聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權或有權使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權使用作品的，應在授權范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關法律責任。
- 本網(wǎng)轉載并注明自其它來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關權利。
