華僑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、環(huán)境友好功能材料教育部工程研究中心吳季懷教授課題組在鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。該研究成果“NaHCO3-induced porous PbI2enabling efficient and stable perovskite solar cells”發(fā)表在國際著名期刊InfoMat（IF: 25.405，中科院一區(qū)TOP期刊），并成為該期的封面文章。


兩步法制備鈣鈦礦中，碘化鉛薄膜致密的結(jié)構(gòu)會阻礙第二步胺鹽的滲透和反應(yīng)，影響所獲得鈣鈦礦薄膜質(zhì)量。該研究工作巧妙地引入碳酸氫鈉處理技術(shù)，利用碳酸氫鈉在一定溫度下分解產(chǎn)生二氧化碳，獲得具有疏松多孔結(jié)構(gòu)的碘化鉛，從而使得第二步胺鹽充分的滲透和反應(yīng)，獲得高質(zhì)量的鈣鈦礦薄膜。此外鈉離子的引入，不僅改善了鈣鈦礦太陽能電池的能級排列還通過p摻雜提高了鈣鈦礦的電導(dǎo)率。

基于此，經(jīng)優(yōu)化的鈣鈦礦太陽能電池實現(xiàn)了24%的光電轉(zhuǎn)化效率，并抑制了磁滯現(xiàn)象。在穩(wěn)定性方面，缺陷的減少和弱堿性的環(huán)境增強(qiáng)了器件的穩(wěn)定性，未封裝的電池在環(huán)境空氣中（30%-40%相對濕度）儲存2160小時后仍保留了原始效率90%以上。

該工作的第一完成單位為華僑大學(xué)；第一作者為杜怡恬博士生（受國家留學(xué)基金委資助，目前在德國德累斯頓大學(xué)開展合作研究），共同一作為王瑩博士生；吳季懷教授為通訊作者，蘭章教授和孫偉海副教授為共同通訊作者。以上研究工作得到國家自然科學(xué)基金-海峽聯(lián)合基金重點項目和國家自然科學(xué)基金項目以及華僑大學(xué)研究生創(chuàng)新基金支持。




作者： 來源：華僑大學(xué) 責(zé)任編輯：jianping