華東理工大學吳永真教授和朱為宏教授課題組在鈣鈦礦電池大面積空穴提取層的制備方面取得新的進展。相關研究成果近日發表于《先進功能材料》。

 

       鈣鈦礦太陽能電池是目前能源領域研究的前沿和熱點課題之一，其實驗室小面積器件的最高光電轉化效率已經達到25.2%。為實現商業化應用，還需要解決鈣鈦礦電池的穩定性和大面積制作問題。

 

       為此，華東理工大學研究人員創新性地提出分子錨定共組裝策略（ACA），設計合成含有吸附基團的空穴傳輸分子（HTM）TPA-PT-C6和親水性銨鹽CA-Br，協同共組裝于ITO電極上，制備高浸潤均勻的空穴傳輸單分子層。CA-Br的引入不但能夠調節空穴提取層表面能，增加鈣鈦礦前驅體的浸潤性，改善鈣鈦礦膜的形貌和質量，還能有效鈍化界面陽離子空位缺陷。基于該空穴傳輸層的p-i-n型的大面積鈣鈦礦電池(1.02 cm2)和模塊電池(36 cm2)分別獲得了17.49%和12.67%的光電轉化效率。

 

       據悉，該研究主要由華東理工大學博士研究生李二鵬在吳永真教授和朱為宏教授指導下完成。同時，上海交通大學韓禮元教授團隊在模塊電池制作等方面給予了幫助。該研究得到了中科院院士田禾的悉心指導，并得到國家自然科學基金、上海科技重大專項、上海科技國際合作以及上海高校特聘教授 (東方學者) 等項目的支持。