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大连化物所等提出椅式能带结构调控无机钙钛矿
发布人: 和记娱h88 来源: 和记娱乐官方网登录注册 发布时间: 2021-01-10 08:54

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  近日,中国科学院大连化学物理研究所薄膜硅太阳电池研究组研究员刘生忠团队与陕西师范大学教授田庆文、博士王康等合作,在无机CsPbI3太阳电池研究方面取得新进展,研发出具有椅式能带结构的无机太阳电池。

  无机CsPbI3材料因其高热稳定性、化学稳定性,以及优异的光电性能,在太阳电池领域具有应用前景。但是CsPbI3薄膜界面与本体的载流子复合会导致能量损失,从而该类太阳电池光电性能的提升。同时,CsPbI3电池对水汽性是该材料商业化应用的又一技术瓶颈。

  为了提高无机钙钛矿电池光电性能以及稳定性,研究团队设计出一种椅式能带结构的CsPbI3太阳电池,即在CsPbI3吸收层上表面制备CsPbI3量子点层,下表面制备苯基三甲基溴化铵(PMABr)薄层。CsPbI3量子点层能够减少与CsPbI3微晶薄膜的晶格失配,并且作为空穴传输通道促进电子和空穴的分离。PMABr中的有机阳离子和Br元素的梯度,有利于CsPbI3薄膜稳定性的提升。这两种钝化材料不仅使CsPbI3薄膜界面的禁带宽度增加,电子和空穴对的复合速率,而且更加匹配的能级结构以及能带的弯曲,可以促进电子和空穴对的分离与抽取。基于该策略,研究人员将CsPbI3钙钛矿电池的光电转换效率提升至17.12%,开电压提升至1.15V,开压损耗降低至0.53eV,这是该材料当前所报道的较高的光电性能。此外,该电池的稳定性也明显提升。

  相关研究发表在Cell Reports Physical Science上。研究工作得到国家重点研究与发展计划、中央高校基础研究基金、国家自然科学基金项目、111项目、长江学者创新团队等的资助。

  近日,中国科学院大连化学物理研究所薄膜硅太阳电池研究组研究员刘生忠团队与陕西师范大学教授田庆文、博士王康等合作,在无机CsPbI3太阳电池研究方面取得新进展,研发出具有椅式能带结构的无机太阳电池。

  无机CsPbI3材料因其高热稳定性、化学稳定性,以及优异的光电性能,在太阳电池领域具有应用前景。但是CsPbI3薄膜界面与本体的载流子复合会导致能量损失,从而该类太阳电池光电性能的提升。同时,CsPbI3电池对水汽性是该材料商业化应用的又一技术瓶颈。

  为了提高无机钙钛矿电池光电性能以及稳定性,研究团队设计出一种椅式能带结构的CsPbI3太阳电池,即在CsPbI3吸收层上表面制备CsPbI3量子点层,下表面制备苯基三甲基溴化铵(PMABr)薄层。CsPbI3量子点层能够减少与CsPbI3微晶薄膜的晶格失配,并且作为空穴传输通道促进电子和空穴的分离。PMABr中的有机阳离子和Br元素的梯度,有利于CsPbI3薄膜稳定性的提升。这两种钝化材料不仅使CsPbI3薄膜界面的禁带宽度增加,电子和空穴对的复合速率,而且更加匹配的能级结构以及能带的弯曲,可以促进电子和空穴对的分离与抽取。基于该策略,研究人员将CsPbI3钙钛矿电池的光电转换效率提升至17.12%,开电压提升至1.15V,开压损耗降低至0.53eV,这是该材料当前所报道的较高的光电性能。此外,该电池的稳定性也明显提升。

  相关研究发表在Cell Reports Physical Science上。研究工作得到国家重点研究与发展计划、中央高校基础研究基金、国家自然科学基金项目、111项目、长江学者创新团队等的资助。

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