中国科学院宁波材料技术与工程研究所近日宣布,其研究团队在钙钛矿太阳能电池(PSCs)领域取得重大突破。通过抑制碘离子(I⁻)迁移,团队成功提升了PSCs的稳定性,使其光电转换效率(PCE)超过26%,并在高温高湿环境下展现出优异的耐久性。
钙钛矿太阳能电池虽然效率高,但稳定性差,一直是其商业化应用的主要障碍。碘离子在光照和热作用下的迁移和转化是导致PSCs不稳定的主要原因。宁波材料所葛子义研究员和刘畅研究员团队通过引入一种名为BT2F-2B的化合物,有效抑制了I⁻的迁移和转化,减少了碘空位缺陷,从而大幅提升了PSCs的稳定性。
实验结果显示,采用该方法制备的反式单结PSCs在85℃高温和50%相对湿度条件下,经过1000小时老化测试后,仍能保持85%的初始效率。此外,当BT2F-2B应用于宽带隙(1.77 eV)钙钛矿系统时,全钙钛矿串联太阳能电池的PCE达到了27.8%,进一步证实了该策略的普遍性。
相关研究成果已发表在《先进材料》(Advanced Materials)上,研究工作得到了国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金和中国博士后科学基金的支持。