2022年8月,省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室和材料科学与工程学院楚倩倩、成波博士等以“Interface passivation for perovskite solar cell: A good or bad strategy?”为题,在中科院一区期刊《Matter》(IF=19.967)上发表钙钛矿光伏领域发表重要评述论文。《Matter》是《Cell》期刊的姊妹刊,是材料、化学类享有盛誉的国际权威期刊。
钙钛矿太阳能电池作为新一代的光伏技术,2013年被美国《科学》杂志评为年度十大科学突破,其以高功率的转换效率、优异的光电性能和调节透明度和颜色的合成多功能性收到世界各国的热捧,在短短十多年的时间里,以高光学吸收系数,低激子结合能,长距离载流子扩散长度的有机-无机金属卤化物钙钛矿为光吸收层的太阳能电池(PSC)的能量转换效率从最初的3.8%跃升至如今的25%以上。同时,PSC低温溶液法制备工艺大幅度降低了制备成本,展现了商业化的巨大潜力。但是低温溶液法制备会引起钙钛矿层的表面和晶界存在大量缺陷。表面钝化是解决这一问题的常用方法,但它通常会产生负功函数,导致电位阱和电荷积聚。本文讨论了一种新的表面钝化策略,赋予阴离子吸电子的能力,优化能级;进而抑制了离子迁移,实现了PSC器件功率转换效率和稳定性的协同提升。
该成果以兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室、材料科学与工程学院为第一通讯单位。成波副研究员为该论文的共同第一作者,楚倩倩博士及英属哥伦比亚大学的Baizeng Fang教授为共同通讯作者。该项工作得到了国家自然科学基金(51978200 & 11962016)、兰州理工大学红柳优秀青年人才支持计划等经费的支持。(撰稿:成波,审核:石玗)