近日，云南大學(xué)材料與能源學(xué)院呂銀花副研究員、張文華研究員，聯(lián)合中國科學(xué)院上海高等研究院的蘇圳煌研究員等科研人員，在鈣鈦礦太陽能電池的缺陷鈍化與器件性能提升領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果以“Three Birds with One Stone: Triple Defect Passivation of Tris(2,2,2-trifluoroethyl) Phosphate Enables 25.69% Efficient Inverted Perovskite Solar Cells”為題，發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angewandte Chemie International Edition）。
缺陷鈍化是提升鈣鈦礦太陽能電池效率與穩(wěn)定性的關(guān)鍵策略之一。然而，通過簡便方法對鈣鈦礦薄膜上表面、下表面以及本體內(nèi)部的多重缺陷進(jìn)行同步鈍化仍舊是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。基于此，本研究團(tuán)隊(duì)提出了一種三重鈍化策略，旨在利用單一鈍化劑實(shí)現(xiàn)對上述不同位置缺陷的全面鈍化。具體而言，多功能分子三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯（TTFP）被引入作為反溶劑添加劑。憑借TTFP在鈣鈦礦薄膜中自上而下的獨(dú)特梯度分布特性，該策略能夠有效抑制界面及本體缺陷。此外，TTFP不僅可同時(shí)對陽離子和陰離子缺陷進(jìn)行鈍化，還對鈣鈦礦的結(jié)晶動力學(xué)產(chǎn)生顯著影響，促進(jìn)高結(jié)晶性鈣鈦礦薄膜的形成，并顯著增大晶粒尺寸。最終，基于TTFP鈍化的反式鈣鈦礦太陽能電池實(shí)現(xiàn)了25.69%的光電轉(zhuǎn)換效率，且穩(wěn)定性顯著提升。該工作成功實(shí)現(xiàn)了全面缺陷鈍化，為高效穩(wěn)定鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)與理論基礎(chǔ)。
云南大學(xué)材料與能源學(xué)院張桂齊（2022級碩士研究生）為該論文的第一作者。該研究成果得到了國家自然科學(xué)基金、云南省“興滇英才支持計(jì)劃”項(xiàng)目、云南省基礎(chǔ)研究項(xiàng)目、云南省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、西南聯(lián)合研究生院科技專項(xiàng)、云南大學(xué)“雙一流”學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目的支持，以及國家光電子能源材料國際聯(lián)合研究中心、云南省微納材料與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、云南省碳中和綠色低碳技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、云南大學(xué)電鏡中心、云南大學(xué)現(xiàn)代分析測試中心等研究平臺的支持。
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202502244
(來源：云南大學(xué) 版權(quán)屬原作者 謹(jǐn)致謝意）
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