大連化物所二維鈣鈦礦太陽電池研究取得進(jìn)展

　　近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所潔凈能源國家實(shí)驗(yàn)室太陽能研究部硅基太陽能電池研究組研究院劉生忠?guī)ьI(lǐng)的團(tuán)隊與陜西師范大學(xué)副教授趙奎合作，在二維(2D)鈣鈦礦電池領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表在Energy & Environmental Science上。

　　與3D鈣鈦礦電池相比，2D有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦材料擁有可調(diào)的光電性能和優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定性兩大優(yōu)點(diǎn)。由于2D鈣鈦礦存在吸收系數(shù)低、電荷傳輸能力差和激子結(jié)合能大等問題，導(dǎo)致其光伏性能差，電池效率低下。DNL1606組在二維(BA)2(MA)3Pb4I13鈣鈦礦中摻雜Cs元素，使得電池效率提高13.7%，是目前報道的二維器件中最高效率。研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，Cs元素的加入有利于控制晶體取向，增加2D平面的晶粒尺寸，增強(qiáng)載流子遷移率和電荷傳輸動力學(xué)。同時，2D鈣鈦礦電池的穩(wěn)定性得到了顯著地提升，在30%濕度情況下，經(jīng)過1400小時后，器件的效率仍然保持89%。這將有助于推動鈣鈦礦太陽能電池的商業(yè)化應(yīng)用。

　　研究工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃，國家自然科學(xué)基金，中央高校基金、教育部“111引智計劃”和“千人計劃”項(xiàng)目的資助。

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大連化物所二維鈣鈦礦太陽電池研究取得進(jìn)展