近期,昆明理工大学的一项突破性研究为钙钛矿太阳能电池领域带来了革新。据报道,该校的研究团队成功开发出一项新型晶界稳定技术,有效解决了长期以来困扰钙钛矿太阳能电池的效率与稳定性问题,为高效太阳能电池的产业化应用铺平了道路。这一重要成果已在国际权威期刊《先进材料》上发表。
钙钛矿太阳能电池因其成本低廉和卓越的光电转换效率,被视为未来光伏技术的核心发展方向。然而,电池内部残留的碘化铅导致的晶界不稳定性,使得电池在长期使用后效率大幅下降,严重阻碍了其商业化进程。昆明理工大学的研究团队针对这一难题,提出了创新性的解决方案。
研究团队在钙钛矿前驱液中巧妙地引入了一种含碘的有机分子,这种分子能与残留的碘化铅发生原位反应,生成一种具有六边形层状结构的稳定化合物。这种化合物不仅能够有效地钝化晶界缺陷,还能显著抑制离子迁移和相分离现象,从而大幅提升电池的电荷传输能力。
实验结果显示,采用这项技术的1.66电子伏特反式钙钛矿电池,光电转换效率高达24.12%,达到了同类型电池的国际顶尖水平。而在1.53电子伏特电池的测试中,效率更是进一步提升至26.84%,充分验证了该技术的广泛适用性。
在稳定性方面,新型高效太阳能电池同样表现出色。在最大功率点持续运行1000小时后,电池效率仍能保持初始值的94%;即使在85℃高温下老化500小时,效率留存率也能达到90%,远超行业平均水平。这一突破性成果不仅解决了钙钛矿电池“短命”的难题,更为其在实际应用中的推广奠定了坚实基础。
此次研究的领军人物为昆明理工大学的李虎博士,而论文的共同通讯作者则为该校的陈江照教授和黄惠教授。昆明理工大学作为论文的第一通讯单位,展现了其在太阳能电池研究领域的深厚底蕴和创新能力。该研究还得到了国家自然科学基金、地区科学基金、云南省重大科技专项计划项目等多个项目的资助。