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全球首个,我国科学家成功制备 2 端全无机钙钛矿叠层电池

发布时间:2024-11-30 15:08:20来源:
近日,华南理工大学传来振奋人心的科研突破消息,该校科研团队在严克友教授的引领下,成功攻克了钙钛矿电池领域的一大难题——光热稳定性不足,并成功制备了全球首个2端全无机钙钛矿叠层电池。这一成果不仅标志着我国在钙钛矿太阳能电池领域取得了重大进展,更为全球新能源产业的发展注入了新的动力。

据了解,钙钛矿太阳能电池因其高效率、低成本和易于制备等优势,被视为未来太阳能电池的重要发展方向。然而,传统的钙钛矿电池存在光热稳定性差的问题,这限制了其在实际应用中的推广。为了解决这一难题,华南理工大学的科研团队采用了绿色配体演变策略,成功调控了全无机窄带隙钙钛矿薄膜的成核结晶过程,从而制备出了具有优异光热稳定性的2端全无机钙钛矿叠层电池。

该团队通过深入研究,发现锡离子诱导的较差薄膜形貌和深陷阱态是导致无机窄带隙钙钛矿太阳能电池效率较低的主要原因。为了打破这一瓶颈,他们采用对甲苯磺酰肼的配体演变策略,成功制备了带隙为1.31 eV的无机窄带隙CsPb0.4Sn0.6I3钙钛矿太阳能电池。这一策略在低温处理阶段作为配体调控钙钛矿薄膜的结晶过程,同时在高温处理时将薄膜中的Sn4+还原成Sn2+,减少了深能级陷阱态。凭借这一创新策略,团队成功将无机窄带隙钙钛矿太阳能电池的效率提升至17.41%,并首次构建了效率为22.57%(认证为21.92%)的2端全无机钙钛矿叠层太阳能电池。

在85℃的光热稳定性老化测试中,该电池表现优异,展现了其强大的应用潜力。这一成果不仅打破了钙钛矿电池光热稳定性差的难题,更为全无机钙钛矿叠层电池的发展注入了新的活力。

值得注意的是,全无机钙钛矿叠层电池的成功构建,有望在未来全面替代有机-无机杂化钙钛矿叠层太阳能电池,从而解决其光热稳定性差的问题。这一成果不仅体现了华南理工大学在钙钛矿太阳能电池领域的深厚底蕴和创新能力,更为全球新能源产业的发展提供了有力支持。

(作者: 素材达人)

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