
2022年8月,省部共建有色金屬先進加工與再利用國家重點實驗室和材料科學與工程學院楚倩倩、成波博士等以“Interface passivation for perovskite solar cell: A good or bad strategy?”為題,在中科院一區期刊《Matter》(IF=19.967)上發表鈣鈦礦光伏領域發表重要評述論文。《Matter》是《Cell》期刊的姊妹刊,是材料、化學類享有盛譽的國際權威期刊。
鈣鈦礦太陽能電池作為新一代的光伏技術,2013年被美國《科學》雜志評為年度十大科學突破,其以高功率的轉換效率、優異的光電性能和調節透明度和顏色的合成多功能性收到世界各國的熱捧,在短短十多年的時間里,以高光學吸收系數,低激子結合能,長距離載流子擴散長度的有機-無機金屬鹵化物鈣鈦礦為光吸收層的太陽能電池(PSC)的能量轉換效率從最初的3.8%躍升至如今的25%以上。同時,PSC低溫溶液法制備工藝大幅度降低了制備成本,展現了商業化的巨大潛力。但是低溫溶液法制備會引起鈣鈦礦層的表面和晶界存在大量缺陷。表面鈍化是解決這一問題的常用方法,但它通常會產生負功函數,導致電位阱和電荷積聚。本文討論了一種新的表面鈍化策略,賦予陰離子吸電子的能力,優化能級;進而抑制了離子遷移,實現了PSC器件功率轉換效率和穩定性的協同提升。

該成果以蘭州理工大學省部共建有色金屬先進加工與再利用國家重點實驗室、材料科學與工程學院為第一通訊單位。成波副研究員為該論文的共同第一作者,楚倩倩博士及英屬哥倫比亞大學的Baizeng Fang教授為共同通訊作者。該項工作得到了國家自然科學基金(51978200 & 11962016)、蘭州理工大學紅柳優秀青年人才支持計劃等經費的支持。(撰稿:成波,審核:石玗)