上海交大今日Science:赵一新/Grätzel/戚亚冰等报道高稳定的β-CsPbI3基钙钛矿电池
坡肉先生 纳米人 2019-08-09

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第一作者:Yong Wang

通讯作者:M. Ibrahim Dar、Yabing Qi, Michael Grätzel,Yixin Zhao

通讯单位:上海交通大学、EPFL

 

尽管β-CsPbI3具有有利于在串联太阳能电池中应用的带隙,但实验上沉积和稳定β-CsPbI3仍然是一个挑战。


有鉴于此,上海交通大学赵一新团队联合EPFL的Michael Grätzel以及M. Ibrahim Dar和戚亚冰等人获得了高结晶度的β-CsPbI3薄膜,具有更广泛的光谱响应和增强的相稳定性。 


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图1. 材料表征


基于同步加速器的X射线散射揭示了高度取向的β-CsPbI3晶粒的存在,并且敏感的元素分析-包括电感耦合等离子体质谱法和飞行时间二次离子质谱法 - 证实了它们的全无机组成。


通过用碘化胆碱表面处理进一步减轻了钙钛矿层中裂缝和空洞的影响,这增加了电荷载流子寿命并改善了β-CsPbI3吸收层和载流子选择性接触之间的能级对准。 


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图2. 裂缝填充界面工程处理的影响


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3. CHI处理的影响


由处理过的材料制成的钙钛矿太阳能电池具有高度可重复性和稳定的效率,在45±5℃的环境条件下达到18.4%。

 

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图4. 光伏性能


作者简介:


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赵一新,上海交通大学环境科学与工程学院教授。主要研究方向:1)可再生能源:钙钛矿太阳能电池和太阳能燃料研究; 2)功能环境材料:用于环境催化的高级氧化技术。


2002年和2005年毕业于上海交通大学,获得应用化学学士和硕士学位。2010年毕业于凯斯西储大学(Case Western Reserve University)获得化学博士学位,博士期间主要研究开发应用于能量转化的功能材料。博士毕业后先后在宾州州立大学和美国可再生能源国家实验室从事可再生能源方面的研究包括太阳能电池和光解水。


2013年入职上海交大担任特别研究员,2018年晋升为教授,2015年入选教育部霍英东青年基金,2017年入选上海市“曙光学者”。在Chem Rev,Chem Soc Rev,Science Advances,Nature Communications, PNAS, JACS, Energy Environ. Sci, Angew. Chem. Int. Ed., Joule, Nano Lett, EST 等国际权威期刊发表论文100多篇,被引5000多次,H-index 40,入选2018年全球高被引学者。(简介来源:上海交通大学官网)


参考文献:

Yong Wang et al. Thermodynamicallystabilized β-CsPbI3–based perovskite solar cells withefficiencies >18%

https://science.sciencemag.org/content/365/6453/591

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