信息科学技术学院唐群委团队发表无机钙钛矿太阳能电池重要成果

    近日，信息科学技术学院唐群委教授团队在全无机CsPbBr3钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展，并在化学和材料领域顶级刊物Angewandte Chemie International Edition（IF：12.102）杂志发表了题为“Alkyl Chain Regulated Charge Transfer in Fluorescent Inorganic CsPbBr3 Perovskite Solar Cells”的研究论文。段加龙副教授为第一作者，唐群委教授为文章的唯一通讯作者。

    近十年来，钙钛矿太阳能电池迅猛发展，其光电转化效率已由最初的3.8%提升至25.2%，但稳定性是阻碍其商业化的瓶颈之一。采用全无机CsPbBr3钙钛矿作为吸光层显著改善了器件稳定性，但由于高纯CsPbBr3钙钛矿制备困难、界面电荷复合严重、吸光吸收范围窄等问题导致电池效率仍然较低。唐群委团队围绕上述问题已成功开发出高纯度CsPbBr3钙钛矿薄膜的多步液相制备（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 3787-3791; Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 5746-5749）、稀土离子掺杂提高晶粒尺寸（Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1802346），无机Cu(Cr,M)O2空穴传输材料（Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 16147-16151）以及调控钙钛矿晶粒间压应力（Nano Energy 2020, 67, 104286）等多项原创性技术，将该类电池的光电转换效率提升至10.5%以上。

    在本工作中，针对界面电荷提取以及光谱吸收率低的问题，通过精准调控界面量子点材料的表面配体，提高了电池内部载流子的提取与传输速率，实现钙界面电荷损失的最小化；另外，通过引入荧光碳电极，增加了电池的吸光率，不仅将全无机CsPbBr3钙钛矿太阳能电池的光电转换效率提升至10.85%，获得了光伏电池领域最高的1.626V开路电压，也保持了器件在高湿高温以及光照环境下的长期稳定性。
 
    该研究得到青岛海洋科学与技术国家实验室主任基金项目（QNLM201702），中国博士后科学基金面上项目（2019M650231, 2019M663379），国家自然科学基金项目(61774139, U1802257)，广东省杰出青年基金项目（2019B151502061），和中央高校基本科研专项资金（11618409，11619311）的支持。
来源：暨南大学 信息科学技术学院新能源技术研究院