吴季怀教授课题组在国际权威期刊《Advanced Materials》发表研究论文
发布时间:2019-01-07 浏览次数:

吴季怀教授课题组与北京大学朱瑞研究员课题组在钙钛矿太阳能电池领域展开合作,采用联硼辅助表面缺陷调控策略取得了重要研究进展,相关成果以题为“Diboron-Assisted Interfacial Defect Control Strategy for Highly Efficient Planar Perovskite Solar Cells发表在国际权威期刊《先进材料》(Advanced Materials, 影响因子: 21.950)杂志上,这已经是吴季怀教授课题组第三次在该顶级学术期刊上发表论文。

能源是人类文明发展的重要推动力。随着人类社会的不断发展,对能源的需求量越来越大,然而传统化石能源正面临着枯竭的风险。开发可再生、环境友好型新能源势在必行。在各种可再生新能源中,太阳能具有清洁无污染、地理范围广阔等优点。太阳能电池利用光生伏特效应将太阳光直接转化为电能,受到来自学术界和工业界的广泛关注和研究。

近年来,钙钛矿太阳能电池迅速成为新型光伏技术领域的“新星”,目前报道的最高效率已达到商业化单晶硅太阳能电池的效率水平,表现出极大的优势和应用潜力。在钙钛矿太阳能电池中,钙钛矿吸光层的深能级缺陷常导致严重的载流子非辐射复合损失。尤其是在钙钛矿层与空穴传输层界面处,残留的有机胺盐,加大了非辐射复合的比例,从而影响钙钛矿太阳能电池的性能。联硼化合物作为一种常见的有机小分子,可以与钙钛矿表面残留的“甲脒碘”反应生成易挥发物,经加热可得到表面“清洁”的钙钛矿薄膜。因此,利用联硼辅助表面缺陷调控策略,去除钙钛矿表面残留“甲脒碘”,调控表面缺陷密度,从而减少非辐射复合,增强钙钛矿与空穴传输层间载流子的提取能力,最终获得超过21 %光电转换效率。该研究为钙钛矿太阳电池的界面缺陷调控及器件效率提升开辟了一条新的途径。

研究工作的第一作者为我校2017届博士研究生涂用广,现为北京大学博雅博士后研究员。该工作得到了国家自然科学基金项目(61722501, 91733301, 91433203, 61377025 and U1705256)、科技部973项目(2015CB932203)和中国博士后科学基金项目(2017M620519)的资助。


论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201805085