我國科學(xué)家制備效率超25.6%穩(wěn)定鈣鈦礦太陽能電池

根據(jù)中科院官方消息，近日中國科學(xué)院大學(xué)、中國科學(xué)院高能物理研究所和清華大學(xué)組成的研究團(tuán)隊(duì)，通過開發(fā)多功能有機(jī)分子——乙內(nèi)酰脲（Hydantoin），進(jìn)而制備出光電轉(zhuǎn)換效率超過25.66%（經(jīng)認(rèn)證為25.15%）的鈣鈦礦太陽能電池，具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性。

目前鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）因優(yōu)異的光電性能等特點(diǎn)，在新一代光伏發(fā)電領(lǐng)域頗有應(yīng)用前景，是當(dāng)前光伏產(chǎn)業(yè)研究重點(diǎn)，已實(shí)現(xiàn)26%以上的光電轉(zhuǎn)換效率。然而，有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦的結(jié)晶過程較為復(fù)雜。中間相的參與，如混合溶劑相和δ相，使得制備出均勻和高結(jié)晶度的鈣鈦礦膜具有挑戰(zhàn)性，晶格畸變等問題會(huì)影響性能和壽命。

科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，Hydantoin多種官能團(tuán)對(duì)鈣鈦礦前驅(qū)體的協(xié)同作用，抑制了溶劑中間相及δ相鈣鈦礦的生成，形成了鈣鈦礦光學(xué)活性相具有高結(jié)晶度且集中out-of-plane取向的鈣鈦礦膜，并抑制了多種缺陷以及載流子非輻射復(fù)合?；贖ydantoin輔助結(jié)晶制備出的鈣鈦礦太陽能電池，不僅效率超過25.66%，而且具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性。在標(biāo)準(zhǔn)測量條件下的最大功率點(diǎn)輸出1600小時(shí)，鈣鈦礦太陽能電池仍保持初始效率的96.8%。

中科院表示，這項(xiàng)研究成果發(fā)表在期刊《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上；研究工作得到國家自然科學(xué)基金和國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等的支持。

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