南華大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)埋底界面修飾助力鈣鈦礦電池實(shí)現(xiàn)25.00 %的光電轉(zhuǎn)換效率

  新湖南客戶(hù)端   2024-09-02 16:33:22


近日，南華大學(xué)電氣工程學(xué)院王行柱、劉暢團(tuán)隊(duì)通過(guò)埋底界面工程的靶向修復(fù)使得鈣鈦礦電池實(shí)現(xiàn)了25%的光電轉(zhuǎn)換效率，相關(guān)研究成果在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nano Energy 。

埋底界面對(duì)于實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池至關(guān)重要。然而，由于其非暴露特性，研究和優(yōu)化埋底界面仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的難題。該研究工作中作者提出了一種簡(jiǎn)單有效的分子靶向策略，即通過(guò)多功能分子（DTD）來(lái)調(diào)節(jié)NiOx/鈣鈦礦之間埋底界面，從而有效鈍化鈣鈦礦中的埋底缺陷以及調(diào)節(jié)鈣鈦礦晶體的生長(zhǎng)。DTD具有多功能靶向基團(tuán)，使其能夠同時(shí)與鈣鈦礦和NiOx發(fā)生強(qiáng)烈相互作用，從而在NiOx/鈣鈦礦埋底界面上建立分子橋，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的上層鈣鈦礦薄膜、優(yōu)異的界面接觸和鈣鈦礦與NiOx之間更匹配的能級(jí)。最終，DTD的修飾顯著提高了鈣鈦礦器件的光電轉(zhuǎn)換效率，從22.19 %提高到了25.00 %（認(rèn)證值為24.12 %），修飾的器件同時(shí)具有優(yōu)異的長(zhǎng)期和操作穩(wěn)定性。該策略為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中的埋底界面提供了一種簡(jiǎn)單有效的靶向修復(fù)，實(shí)現(xiàn)了器件的高效率和高穩(wěn)定性。

南華大學(xué)電氣工程學(xué)院周賢勇博士（校聘教授）為論文第一作者，南華大學(xué)王行柱教授、劉暢教授和南方科技大學(xué)徐保民教授為共同通訊作者，南華大學(xué)電氣工程學(xué)院為論文第一單位。該研究得到了科技部重點(diǎn)研發(fā)、國(guó)家自然科學(xué)基金、湖南省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。（周賢勇）

責(zé)編：張芷瑜

一審：張芷瑜

二審：張馬良

三審：熊佳斌

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