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澳门新葡亰网站注册吴季怀教授课题组在国际顶级期刊Advanced Materials发表论文
来源: 发布时间:2019年12月30日 12:06 浏览次数:

   澳门新葡亰网站注册吴季怀教授课题组近日在国际顶级期刊Advanced Materials发表了题为“Suppressing Vacancy Defects and Grain Boundaries via Ostwald Ripening for High-Performance and Stable Perovskite Solar Cells”(通过Ostwald熟化抑制空缺缺陷和晶界的高性能稳定钙钛矿太阳能电池)的论文。Advanced Materials是美国Wiley出版社旗下的顶级期刊,当前影响因子为25.809。

   在过去的十年里,钙钛矿太阳能电池(PVSC)作为一种有前途的新型光伏器件,其效率从3.8%提升到25.2%,经历了前所未有的快速增长。然而,PVSC的实际应用需要仍然受到稳定性和性能的限制,而内部缺陷和外部湿度敏感性是需要解决的两个关键问题。

 

图1. GdF3-氨基丁醇辅助的Ostwald成熟过程示意图
 

图2. PVSC的光伏性能J–V曲线

   在此,为了克服内部缺陷和外部湿度的双重困境,该研究设计了一种基于奥斯特瓦尔德(Ostwald)熟化的钙钛矿生长调控新策略。如图1所示,将无机盐GdF3引入到钙钛矿前驱体溶液,可改善晶体的生长钙钛矿。首先将含有GdF3的前体溶液旋涂在TiO2层上,随后使用具有氨基和羟基的氨基丁醇蒸气协助钙钛矿薄膜退火。氨基丁醇分子聚集更小钙钛矿颗粒,并通过其氨基和羟基作用附着在较大的颗粒上。因此,尺寸小的晶粒数量减少,较大晶粒的数量增加,形成晶粒大,晶界少的高品质钙钛矿薄膜。从而获得光电转化效率高达21.2%的PVSC(图2),并且具有良好的稳定性和较小的滞后现象。

   该研究工作在吴季怀教授(通讯编辑)的引导下,由材料科学与工程学院2018级博士研究生杨育倩(第一编辑)、王晓兵、郭琪瑶和刘旭萍等共同参与完成。研究得到国家自然科学基金-海峡联合基金重点项目(U1705256)和国家自然科学基金项目(21771066、51972123)的资助。

   论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201904347


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