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北大周欢萍&张艳锋团队最新Science：晶圆级单层 MoS2 薄膜集成可实现稳定、高效的钙钛矿太阳能电池

文摘 2025-01-10 19:44 瑞士

钙钛矿太阳能电池(PSC) 商业化的主要挑战之一是实现高功率转换效率(PCE) 和足够的稳定性。基于此，北大周欢萍&张艳锋团队通过转移过程在钙钛矿层的顶部和底部集成了晶圆级连续单层 MoS2 缓冲层，相关成果发表于国际顶级期刊Science杂志。这些膜在物理上阻止钙钛矿离子迁移到载流子传输层，并通过强配位相互作用在化学上稳定甲脒碘化铅相。有效的化学钝化源于Pb-S 键的形成，少数载流子通过I 型能带排列被阻挡。具有MoS2/钙钛矿/MoS2 配置的平面 p-i-n PSC（0.074 平方厘米）和模块（9.6平方厘米）分别实现了高达 26.2%（经认证的稳态 PCE 为25.9%）和 22.8% 的 PCE。此外，该器件表现出优异的湿热（85°C 和85% 相对湿度）稳定性，1200小时后 PCE 损失 <5%，且表现出显著的高温（85°C）运行稳定性，1200 小时后 PCE 损失 <4%。

论文信息：Huachao Zai et al. , Wafer-scale monolayer MoS2 film integration for stable, efficient perovskite solar cells. Science387, 186-192(2025). https://doi.org/10.1126/science.ado2351

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