秒速赛车正版网址化学地点制备高效不变的模块2018-12-12 09:36

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金属卤化物钙钛矿作为一种间接带隙半导体材料,具有布局可设想性、带隙可调、禁带宽度合适、秒速赛车官方网站载流子迁徙率高及成本低廉等长处,是第三代薄膜太阳能电池的代表性材料。然而三维钙钛矿对水氧的敏感性,导致器件在天然工作形态下效率急剧衰减,严峻障碍了钙钛矿太阳能电池的贸易化历程。二维钙钛矿作为三维钙钛矿的延长材料,因其疏水性和对光照的不敏感性,不变性大为提高。因为二维材料布局的特殊性,电子或空穴受量子尺寸效应限制,其寿命和迁徙率远低于三维布局,因此其器件光电转化效率较着低于三维钙钛矿。这种不变性与高效率之间的矛盾成为现实使用的一个难题。  比来,该尝试室的研究人员与澳门大学物理学院合作,成功将纯相的二维钙钛矿引入到三维钙钛矿系统中,降服了载流子传输过程受量子尺寸效应的限制,制备出了高度趋势性的2D-3D钙钛矿横向抑止结薄膜,并操纵印刷手艺制备出高效率、高不变性的模块化钙钛矿太阳能电池。如下图所示,他们选择具有长链双胺配体(EDBEPbI4)的二维钙钛矿,一方面抑止了多种二维相的构成,包管二维钙钛矿的超强疏水性。另一方面,二维钙钛矿中的胺分子能够与三维钙钛矿中的无机阳离子发生配位感化,能够使纯相二维钙钛矿镶嵌在三维钙钛矿晶界处,抑止载流子自晶界处的非辐射复合,阻挠水和氧在从晶界处侵蚀薄膜,获得了光电转换效率跨越21%的钙钛矿太阳能电池。通过印刷手艺制备出的模块化组件,在天然前提下,颠末3000小时的衰减测试,其光电转换效率仍然连结在初始值的90%以上。500小时的光照测试,模块化组件效率衰减不足10%。通过这种二维-三维钙钛矿布局设想,同时实现了超高效率和超不变性的模块化钙钛矿太阳能电池,对鞭策钙钛矿太阳能电池的现实应器具有主要意义。该研究功效近日颁发在《先辈材料》(Adv. Mater. DOI:10.1002/adma.201805323)上。  在国度天然科学基金委、科技部和中国科学院的支撑下,中科院化学研究所绿色印刷重点尝试室研究员宋延林课题组科研人员操纵绿色纳米印刷手艺,在钙钛矿单晶的精细图案化拆卸(Sci. Adv. 2018, 4, eaat2390)、印刷柔性太阳能电池(Adv. Mater. 2017, 29, 1703236)和钙钛矿可穿戴器件(Energy Environ. Sci. DOI: 10.1039/c8ee01799a)方面开展了一系列研究。



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