新策略提升鈣鈦礦太陽能電池性能

　　記者14日從昆明理工大學獲悉，該校材料科學與工程學院陳江照教授和易健宏教授團隊，在高性能鈣鈦礦太陽能電池領域取得重要進展：他們通過多齒配體增強螯合以穩定埋底界面策略，顯著提高了電池的光電轉換效率和壽命。國際化學領域期刊《應用化學國際版》發表了相關成果。

　　金屬鹵化物鈣鈦礦太陽能電池，是一種利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體作為吸光材料的太陽能電池。其屬于第三代新型高效太陽能電池，也被稱作“新概念太陽能電池”。因其具有很高的光電轉換效率和較好的穩定性，在光伏領域受到廣泛關注。

　　目前，這種新型太陽能電池已實現了高達26.1%的光電轉換認證效率，可與單晶硅電池效率媲美。但較差的長期工作穩定性，對鈣鈦礦光伏技術的商業化提出了嚴峻挑戰。器件中每一個功能層及其界面，與電池的長期穩定性密切相關。其中，正式n-i-p電池的埋底界面對制備高效穩定鈣鈦礦太陽能電池至關重要。

　　鑒于此，陳江照和易健宏團隊開發了一種多齒配體增強的螯合策略，通過管理界面缺陷和應力，來提高埋底界面的穩定性。他們采用膦酸酯修飾埋底界面，并減輕了界面殘余拉應力，促進鈣鈦礦結晶，降低影響電池性能的界面能壘。該多齒配體調控策略，可適用于不同的鈣鈦礦組分，具有很好的普適性。由于顯著減少了非輻射復合和顯著提高的界面接觸，膦酸酯修飾的器件實現了24.63%的功率轉換效率，這是目前報道的空氣環境制備器件最高效率之一。