近日，RSC能源與環(huán)境領(lǐng)域權(quán)威期刊Energy & Environmental Science(IF:32.4)報(bào)道了華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院武文俊教授課題組在全無(wú)機(jī)可印刷介觀鈣鈦礦太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的最新研究成果，成果題目為“Achieving Unprecedented Power-Output in 4-Terminal Mirror-Symmetrical Printable Carbon CsPbBr3Solar Cells through Dual-Solvent Engineering”。
在傳統(tǒng)的全無(wú)機(jī)CsPbBr?鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的兩步法合成工藝中，水相處理步驟在性能優(yōu)化和長(zhǎng)期穩(wěn)定性提升方面已逐漸暴露出其局限性。為進(jìn)一步提升全無(wú)機(jī)CsPbBr?鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電性能，武文俊教授課題組創(chuàng)新提出了一種雙溶劑工程策略。這一策略以密度泛函理論（DFT）計(jì)算和丁達(dá)爾效應(yīng)分析為依托，精選出兼具高供體數(shù)與介電常數(shù)的溶劑，巧妙調(diào)節(jié)CsPbBr?的表面Br/Pb比，成功誘導(dǎo)鈣鈦礦向p型轉(zhuǎn)變，同時(shí)大幅抑制薄膜內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生。這些優(yōu)化協(xié)同作用顯著延長(zhǎng)了載流子壽命、降低了缺陷密度，并提升了電荷傳輸效率。
憑借這一創(chuàng)新技術(shù)，全無(wú)機(jī)碳基可印刷介觀鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（p-MPSCs）的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）創(chuàng)下10.18%的紀(jì)錄，而大面積器件（17.88 cm2）PCE也達(dá)到了8.72%。此外，研究團(tuán)隊(duì)通過集成四端鏡面反射集光器，將輸出功率大幅提升至29.44 mW cm?2。同時(shí)，該器件在150°C高溫下連續(xù)運(yùn)行1000小時(shí)后，仍能保持初始PCE的93.2%，展現(xiàn)出超高的穩(wěn)定性。這一突破性成果不僅刷新了全無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的性能高度，更為其在大規(guī)模應(yīng)用及清潔能源領(lǐng)域的未來發(fā)展注入新的活力。
該工作由化學(xué)與分子工程學(xué)院博士研究生邵五在武文俊教授的指導(dǎo)下完成。該研究工作得到了田禾院士、朱為宏院士的大力支持和悉心指導(dǎo)，并得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、華東理工大學(xué)“張江樹優(yōu)博”培育計(jì)劃等資金的支持。
https://doi.org/10.1039/D4EE05841K
(來源：華東理工大學(xué) 版權(quán)屬原作者 謹(jǐn)致謝意）
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