最近，華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院青年教師侯宇博士在新型太陽(yáng)能電池關(guān)鍵材料的研究方面取得新進(jìn)展，知名學(xué)術(shù)期刊Nano Energy以“Low-temperature processed In2S3 electron transport layer for efficient hybrid perovskite solar cells”為題在線報(bào)道了相關(guān)研究成果（Nano Energy, 2017, 36, 102-109，IF: 11.553）。

　　鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSCs）由于其能量轉(zhuǎn)換效率高、成本低廉和制備工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，引起了科研工作者的廣泛關(guān)注。電子傳輸層（ETL）作為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的重要組件之一，可以選擇性傳輸光生電子，抑制載流子復(fù)合，對(duì)電池能量轉(zhuǎn)換效率的提高具有重要意義。針對(duì)目前傳統(tǒng)ETL材料與鈣鈦礦層本征電子遷移率不匹配這一關(guān)鍵問(wèn)題，該工作采用低溫化學(xué)浴沉積方法制備了排列規(guī)整的In2S3納米片陣列，并將其首次應(yīng)用于鈣鈦礦太陽(yáng)電池ETL的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。


　　研究人員借助時(shí)間分辨光致發(fā)光光譜技術(shù)，探究了PSCs中電荷傳輸?shù)膭?dòng)力學(xué)行為，基于硫化銦的PSCs室溫光致發(fā)光淬滅現(xiàn)象明顯，規(guī)整的納米片陣列結(jié)構(gòu)可以有效收集和傳輸來(lái)自鈣鈦礦光吸收層中的電子，使得電子空穴壽命更短，加速了鈣鈦礦材料中光生載流子的分離。此外，硫化銦ETL更為匹配的能帶結(jié)構(gòu)以及更高的本征電子遷移率，能夠進(jìn)一步抑制電子的“逆向”傳輸，降低載流子復(fù)合機(jī)率，從而使得電池器件的短路電流密度、開(kāi)路電壓以及填充因子均得到提升。基于硫化銦ETL的電池能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到18.22%，較基于傳統(tǒng)ETL的鈣鈦礦太陽(yáng)電池提高了16%。該工作為不同過(guò)渡金屬硫化物ETL材料的設(shè)計(jì)建立了新策略，同時(shí)也為研究PSCs的低溫處理和制備提供了新方法，實(shí)現(xiàn)了鈣鈦礦太陽(yáng)電池新型電子傳輸材料研究方面的新進(jìn)展。

　　該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目、上海市“晨光計(jì)劃”、上海市“青年科技英才揚(yáng)帆計(jì)劃”等項(xiàng)目的資助和支持。全文鏈接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285517302355。

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侯宇博士，第十二屆全國(guó)青聯(lián)委員，現(xiàn)任校團(tuán)委副書(shū)記（兼職），曾獲第六屆“上海市青少年科技創(chuàng)新市長(zhǎng)獎(jiǎng)”、上海市青年五四獎(jiǎng)?wù)隆ⅰ叭珖?guó)踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀先進(jìn)個(gè)人標(biāo)兵”等榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)，先后入選上海市“晨光學(xué)者”、“上海市青年科技英才揚(yáng)帆計(jì)劃”等多項(xiàng)人才計(jì)劃。自攻讀博士學(xué)位以來(lái)，他已在國(guó)際SCI收錄期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文32篇，其中以第一作者身份在Nat. Commun.、Adv. Funct. Mater.、Nano Energy、Small、Chem. Eur. J.、J. Mater. Chem. A等國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊發(fā)表的研究工作為新型太陽(yáng)能電池關(guān)鍵材料的開(kāi)發(fā)提供了重要途徑及應(yīng)用基礎(chǔ)，單篇最高他引150余次，相關(guān)技術(shù)獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)。

作者：錢(qián)嶺　侯宇 來(lái)源：華東理工大學(xué)材料學(xué)院 責(zé)任編輯：wutongyufg