鈣鈦礦薄膜制備過程中殘余應(yīng)力與缺陷導(dǎo)致紫外線易降解鈣鈦礦材料，降低鈣鈦礦太陽能電池的效率和穩(wěn)定性，限制了鈣鈦礦光伏的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。

中國科學(xué)院化學(xué)研究所綠色印刷院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋延林課題組利用具有紫外異構(gòu)功能的分子為鈣鈦礦的“防曬霜”，并引入鈣鈦礦太陽能電池活性層。這可以保護(hù)鈣鈦礦太陽能電池免受紫外線損傷降解，并可以在紫外光照射下通過分子間構(gòu)型轉(zhuǎn)變鈍化缺陷。進(jìn)一步，該團(tuán)隊(duì)提出了分子互變異構(gòu)持續(xù)紫外防護(hù)的策略，制備出具有可持續(xù)紫外線光穩(wěn)定的鈣鈦礦模組。

近日，該課題組提出了用于提高鈣鈦礦太陽能電池效率和光穩(wěn)定性的分子誘導(dǎo)應(yīng)變調(diào)節(jié)和界面鈍化策略。研究利用6-溴香豆素-3-羧酸乙酯（BAEE）的環(huán)加成反應(yīng)消耗紫外光，從而抑制薄膜的殘余拉伸應(yīng)力。同時(shí)，BAEE可以與氧化鎳形成鍵合促進(jìn)鈣鈦礦的生長和界面缺陷的鈍化，獲得26.08%的認(rèn)證效率、1.201V的開路電壓。這降低了開路電壓損失，提升了器件的長期穩(wěn)定性，為提高鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換器件的效率與穩(wěn)定性提供了新策略。

圖片:W020240914517067361139.gif

分子誘導(dǎo)應(yīng)力調(diào)節(jié)制備高效鈣鈦礦太陽能電池

相關(guān)研究成果發(fā)表在《焦耳》（Joule）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會(huì)、科學(xué)技術(shù)部和中國科學(xué)院的支持。

論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542435124003568