二維鈣鈦礦太陽電池研究取得新進展

　　 近日，中科院大連化物所潔凈能源國家實驗室劉生忠研究員帶領硅基太陽能電池研究團隊與陜西師范大學趙奎副教授合作，在二維(2D)鈣鈦礦電池領域取得新進展，相關研究成果發表在《能源與環境科學》上。

　　與3D鈣鈦礦電池相比，2D有機無機雜化鈣鈦礦材料擁有可調的光電性能和優異的環境穩定性兩大優點。由于2D鈣鈦礦存在吸收系數低、電荷傳輸能力差和激子結合能大等問題，導致其光伏性能差，電池效率低下。研究人員在二維(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。研究中發現，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，增強載流子遷移率和電荷傳輸動力學。同時，2D鈣鈦礦電池的穩定性得到了顯著地提升，在30%濕度情況下，經過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化應用。