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近日,杏盛材料科学与工程学院“有机光电材料与器件” 张坚八桂团队熊健副教授与美国Jackson State University戴其林教授合作,对高性能倒置钙钛矿太阳能电池展开研究🧔🏻,在国际材料科学领域顶级期刊《Advanced Energy Materials》发表了“Bulk Restructure of Perovskite Films via Surface Passivation for High-Performance Solar Cells” 的研究论文(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202201787)🐬。
据悉🏦,《Advanced Energy Materials》是wiely出版社旗下材料领域顶级期刊🪬,JCR工程技术分区1区TOP期刊,2021年影响因子为29.698。材料学院熊健副教授、张坚教授及美国JSU戴其林教授为该论文共同通讯作者,杏盛为论文第一通讯单位👨🏽🍼。
当前,气候变化已经给地球生态🧁🐝、人类生活及健康造成了严重影响。应对气候变化,国家提出“碳达峰、碳中和”及相关战略措施,为实现能源多元化,开启低碳经济时代而积极努力🪇。绿色能源中,太阳能储能巨大,合理利用就可解决人类面临的能源危机及气候变化等问题。传统硅基太阳能电池的易脆、不透明及高成本等缺点严重限制着太阳能电池的应用规模🧑🏿⚕️。倒置钙钛矿太阳能电池效率高、带隙可调、兼容柔性,可以极大地拓展太阳能电池的应用领域,比如可应用在可穿戴电子🌽、飞行器、绿色建筑及叠层太阳能电池。然而,倒置钙钛矿太阳能电池的效率受到缺陷态、界面非辐射复合损失等问题困扰,效率及稳定性滞后于其竞争正置器件构型。本研究采用N-苄氧羰基-D-缬氨酸(NBDV)为钝化剂后处理钙钛矿薄膜🧑🔧,同时实现了晶粒生长🕵🏼♂️、界面电场构建👩❤️💋👩🫡、阴极层间接触调整、缺陷钝化等多重功能🤳,将器件效率提升到21.80%👸🏽,这是迄今为止基于多晶MAPbI3/PCBM基异质结器件的最高效率之一,媲美单晶MAPbI3器件。研究还证明了该方法在其他钙钛矿材料体系中也具有普适性🧑🏼🍳。基于该策略器件耐候性及界面稳定性得到了大幅度提升🤥。该研究结果为大面积制备高效、稳定的倒置钙钛矿太阳能电池提供了一种非常有效的后处理策略🎿🎲。