全球首個，中國科學家成功製備2端全無機鈣鈦礦疊層電池

鳳凰科技 2024-12-01 01:41:24 2

IT之家 11 月 30 日訊息，華南理工大學昨日（11 月 29 日）釋出博文，表示在嚴克友教授的帶領下，該校團隊針對鈣鈦礦電池光熱穩定性差的行業難題，利用綠色配體演變策略，調控全無機窄帶隙鈣鈦礦薄膜的成核結晶，成功製備了全球首個 2 端全無機鈣鈦礦疊層電池，85 ℃光熱穩定性老化測試表現良好。

專案團隊簡介

段程皓博士為本文第一作者，嚴克友教授為唯一通訊作者，華南理工大學為第一完成單位，論文合作者包括德國 Christoph J. Brabec 教授，瑞典林雪平大學高峰、王鋒教授，香港中文大學路新慧教授，國家奈米中心丁黎明研究員等。IT之家附上截圖如下：

專案簡介

提高鈣鈦礦太陽能電池長期光穩定性和熱穩定性的有效途徑之一，就是使用全無機鈣鈦礦，也就是用無機陽離子（如 Cs+）取代有機陽離子（如甲銨基（MA+）和甲脒（FA+））製備。

全無機鈣鈦礦疊層太陽能電池有望打破效率瓶頸，並解決鈣鈦礦電池光熱穩定性差的問題。

然而，錫離子誘導的較差薄膜形貌和深陷阱態，無機窄帶隙鈣鈦礦太陽能電池的效率較低，導致目前還沒有關於 2 端全無機鈣鈦礦疊層太陽能電池的報道。

團隊突破

該團隊採用對甲苯磺醯肼的配體演變策略製備了帶隙為 1.31 eV 的無機窄帶隙 CsPb0.4Sn0.6I3 鈣鈦礦太陽能電池。

配體演變策略實現了一箭三雕的作用，即：

低溫處理階段對甲苯磺醯肼作為配體調控鈣鈦礦薄膜的結晶過程，

高溫處理時將薄膜中的 Sn4 + 還原成 Sn2 + 減少深能級陷阱態，

同時對甲苯磺醯肼的生成產物對甲苯磺酸又可以作為新的配體鈍化鈣鈦礦薄膜的缺陷態。

帶隙 1.31 eV 的 CsPb0.4Sn0.6I3 鈣鈦礦太陽能電池獲得了 17.41% 的破紀錄效率。結合帶隙為 1.92 eV 的 CsPbI2Br 頂電池，首次成功構建了效率為 22.57%（認證為 21.92%）的 2 端全無機鈣鈦礦疊層太陽能電池。

專案前景

全無機鈣鈦礦疊層電池的成功構建，有望在未來解決有機-無機雜化鈣鈦礦疊層太陽能電池光熱穩定性差的問題。

該團隊未來將針對減少無機寬頻隙子電池的電壓損耗、提高無機窄帶隙子電池的穩定性以及減少複合層連線時的電壓損耗，降本增效等開展進一步的研究。

全球首個中國科學家成功製備 2端全無機鈣鈦礦疊層電池

全球首個，中國科學家成功製備2端全無機鈣鈦礦疊層電池

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