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2024-03-16资讯

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来源： 上海交通大学、华中科技大学

3月15日， 上海交通大学、华中科技大学 分别在国际著名学术期刊 【科学】 刊发了最新研究论文。

上海交通大学

上海交通大学材料科学与工程学院韩奇峰副教授和韩礼元教授 在钙钛矿太阳能电池稳定性领域获得重要进展，相关成果「Reinforcing self-assembly of hole transport molecules for stable inverted perovskite solar cells」发表在国际顶级期刊 Science 上。

材料学院2021级博士唐宏才、2018级博士沈志超为论文共同第一作者，韩奇峰副教授、韩礼元教授为论文通讯作者。 上海交通大学材料学院为论文唯一完成单位。

团队研究发现当SAM在ITO自然吸附的羟基表面上结合时，会被钙钛矿前驱液中强极性溶剂所脱附，从而不能实现锚定分子在ITO表面100%的覆盖。未锚定的SAM分子虽然依旧能在钙钛矿结晶后沉积在钙钛矿层底部，但是在钙钛矿器件长期运行时会逐渐扩散，最终形成非致密层，从而失去对电子的阻挡作用引起器件效率下降。通过使用原子层沉积的方法，在表面形成具有共价键结合羟基的全覆盖锡掺杂氧化铟单层（ALD ITO），使SAM在ALD ITO表面实现了稳定且致密的锚定，从根本上解决了SAM吸附不稳定这一问题。该团队进一步地研发出了与基底间能够形成三齿键合的含甲氧基硅烷基团的SAM分子DC-TMPS。与常用的双齿键合磷酸基团分子相比，它能基底形成更高的结合能，从而进一步提升了器件的稳定性。

团队最终制备的反式钙钛矿太阳能电池获得了24.8%的光电转化效率。稳定性测试结果表明，器件在85%相对湿度和85℃的条件下储存1000小时，仍保持了初始效率的98.5%；在85℃下最大功率点输出1200小时后，保持了初始效率的98.2%。该结果均明显优于对比样品。 该工作为推动高效稳定反式钙钛矿太阳能电池的产业化目标提供了重要的科学和技术参考。

论文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj9602

华中科技大学

华中科技大学武汉光电国家研究中心韩宏伟教授团队 最新研究论文团队提出，3D注入机制突破传统p-n结电荷分离机制，助力光伏全湿法低成本规模化制备。

华中科技大学为唯一通讯作者单位， 华中科技大学刘佳乐、武汉万度光能研究院陈夏岩、华中科技大学陈开中、中科院大连化学物理研究所田文明为共同第一作者。华中科技大学韩宏伟、梅安意和凌福日为共同通讯作者。同时，该工作获得了国家自然科学基金集成项目、面上项目、青年科学基金项目以及中科院青年基础研究项目等项目支持。

团队这篇题为「电子注入和缺陷钝化机制助力高性能介观钙钛矿太阳能电池」的研究显示，不同于传统p-n结器件光电转换动力学过程，介观钙钛矿太阳能电池电荷分离采用载流子3D注入机制，结合界面钝化，基于碳电极的无空穴传输层可印刷介观钙钛矿太阳能电池光电转化效率获得大幅提升， 突破了全湿法制备光伏器件效率低的传统认知。

该工作创新性地提出了载流子3D注入机制。下一步，通过对介观光电子学的深入研究，有望为基于全湿法工艺的下一代高性能光伏，乃至电致发光、光电探测器件的超低成本大面积制造提供可行方案和理论支撑。

论文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk9089

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