南航张助华&郭万林&赵晓明团队最新EES:利用螯合配体进行界面配位,实现钙钛矿太阳能模组的稳定运行

文摘   2024-11-09 19:52   瑞士  

钙钛矿太阳能电池 (PSC) 具有比硅基太阳能电池更高的最大理论效率和更低的成本,同时还具有灵活和透明的额外优势。然而,由于 PSC 在扩大到工业规模时效率和稳定性会迅速下降,因此其商业化仍然是一个巨大的挑战。基于此,南京航空航天大学张助华&郭万林&赵晓明团队开发了一种利用螯合配体的界面配位策略来解决大规模的效率和稳定性问题,相关成果于2024年11月8日发表于Energy & Environmental Science期刊。配体可以形成一层具有牢固化学键的 Pb (II) 配位聚合物,不仅可以有效钝化表面缺陷,还可以作为紧密粘附的覆盖层来保护钙钛矿表面。然后,面积高达 31.6 cm2 的成品太阳能模块在 25 °C 的 1 个太阳照射下表现出超过 9,000 小时的预计 T80 寿命。此外,配体在钙钛矿和电子电荷传输层之间引入了合适的能级,以促进跨界面的电荷传输。结果,我们同时实现了 0.16 cm2 单个电池 25.0% 的功率转换效率和 31.6 cm2 模块 22.6% 的功率转换效率,与类似尺寸的最先进的太阳能模块所达到的效率相当。

论文信息:B. Tian, P. Zhang, T. Liu, W. Chu, Y. Long, P. Xu, Y. Jiang, J. Zhang, Y. Tang, X. Sun, R. Nie, X. Zhao, W. Guo and Z. Zhang, Energy Environ. Sci., 2024, DOI: 10.1039/D4EE02803A.

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