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我校在无机钙钛矿太阳能电池研究上取得重要突破

发布日期:2019-05-31 作者:刘小娣 文章来源:物理学院  责任编辑:王静 浏览量:

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日前,物理科学与技术学院诸跃进教授课题组在无机钙钛矿太阳能电池研究领域取得新进展。在铯铅碘溴(CsPbI2Br)电池中利用锌部分替代铅实现了13.6%的高效率,相关成果发表在能源领域顶级期刊《Advanced Energy Materials》上,影响因子21.87。

近年来,钙钛矿太阳能电池因其高效廉价的特性,引发了能源转换领域的研究热潮。然而,其发展也面临着严峻的问题:电池器件的稳定性、Pb的毒性等。Pb-Sn共混的钙钛矿虽然有效降低铅含量,但是Sn2+的不稳定对电池长期稳定性造成负面影响。因此探寻其它稳定元素降低铅元素含量的工作具有很大意义。

课题组用Zn取代10%的Pb后,钙钛矿太阳能电池的效率由原来的11.8%提高到13.6%。具有大晶粒的高品质CsPb0.9Zn0.1I2Br极大地减少了钙钛矿晶界产生的陷获态,促进了电荷的传输,轻微地减少能隙,极大地促进了钙钛矿太阳能电池性能的提高。CsPb0.9Zn0.1I2Br还改善了钙钛矿太阳能电池的稳定性。这项研究阐述了一种稳定及含量丰富的元素部分替代铅并获得高器件性能的策略。

该研究是与宁波工程学院尚明辉课题组、上海交通大学韩礼元课题组通力合作进行,工作大部分在宁波大学完成,宁波大学为第一完成单位。我校2017级硕士研究生孙宏瑞是第一作者,张京教授列第一通讯作者,诸跃进教授列共同通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金和浙江省自然科学基金的支持。

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