中科院大連化物所二維鈣鈦礦太陽能電池研究取得進(jìn)展

:近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所潔凈能源國家實驗室太陽能研究部硅基太陽能電池研究組研究院劉生忠?guī)ьI(lǐng)的團(tuán)隊與陜西師范大學(xué)副教授趙奎合作，在二維(2D)鈣鈦礦電池領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表在Energy&EnvironmentalScience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(diào)的光電性能和優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定性兩大優(yōu)點。由于2D鈣鈦礦存在吸收系數(shù)低、電荷傳輸能力差和激子結(jié)合能大等問題，導(dǎo)致其光伏性能差，電池效率低下。DNL1606組在二維(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。研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，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(xué)。同時，2D鈣鈦礦電池的穩(wěn)定性得到了顯著地提升，在30%濕度情況下，經(jīng)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(yè)化應(yīng)用。

研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃，國家自然科學(xué)基金，中央高?；?、教育部“111引智計劃”和“千人計劃”項目的資助。