寧波材料所在無機(jī)鈣鈦礦電池研究中獲進(jìn)展
鈣鈦礦材料以優(yōu)異的光電性能和低溫廉價(jià)的制備方法,獲得光電研究人員的青睞,特別是作為活性層在光伏研究領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。經(jīng)過多年發(fā)展,其單結(jié)電池認(rèn)證效率已接近單晶硅認(rèn)證效率,然而,電池在工作環(huán)境下的長時(shí)間穩(wěn)定性問題限制鈣鈦礦電池的商業(yè)化。為了解決鈣鈦礦穩(wěn)定性問題,中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員方俊鋒此前采用添加劑工程(Nat. Commun. 2018,9,3806.;J. Mater. Chem. A 2019,7,8978;Nano Energy 2019,58,825;Adv. Energy Mater. 2019,9,1901852;Nano Energy 2019,64,103962;Chem. Mater. 2019,31,9032)和界面工程(J. Mater. Chem. A 2020,8,6546;J. Mater. Chem. A 2019,7,18898;J. Mater. Chem. A 2019,7,3336;J. Mater. Chem. A 2020,8,6517),以提升有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦電池的長時(shí)間穩(wěn)定性。有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦中有機(jī)成分揮發(fā)導(dǎo)致其光熱不穩(wěn)定,相比而言,全無機(jī)鈣鈦礦具有良好的耐溫性和光照穩(wěn)定性,且無機(jī)鈣鈦礦具備鈣鈦礦電池發(fā)展重點(diǎn)之一的高效疊層結(jié)構(gòu)前級的理想活性層材料,但是無機(jī)鈣鈦礦難以控制結(jié)晶性,這限制其效率的提升。此外,無機(jī)鈣鈦礦雖然具有良好的光熱穩(wěn)定性,但是對水敏感,在微量水的條件下易分解或發(fā)生相變,導(dǎo)致電池性能衰減或失活。 近期,方俊鋒圍繞無機(jī)鈣鈦礦電池效率限制和穩(wěn)定性問題,展開研究并取得系列進(jìn)展。 |