测试与光电工程学院元利刚博士成果在Advanced Materials杂志发表

发布时间: 2024-08-08 16:47:13 浏览次数 : 434 来源:南昌航空大学

启航网讯近日，测试与光电工程学院光电信息感知技术与仪器江西省重点实验室和无损检测教育部重点实验室的刘伟庆教授团队元利刚博士在材料领域国际顶尖权威杂志《Advanced Materials》(先进材料，IF=27.4)发表题为“Bottom contact engineering for ambient fabrication of >25% durable perovskite solar cells”的研究论文。作者：Ligang Yuan, Shibing Zou, Kaicheng Zhang , Peng Huang, Yuyan Dong, Jiarong Wang, Kezhou Fan, Man Yu Lam, Xiao Wu, Wei Cheng, Ruijia Tang, Wenhao Chen, Weiqing Liu, Kam Sing Wong, Keyou Yan。论文通过葡萄糖酸钠掺杂氧化锡电子传输层的埋底界面优化策略，提高钙钛矿太阳能电池的转化效率和光照稳定性。

目前，钙钛矿太阳能电池的认证效率已经超过了26%，展现出非常好的应用前景。然而，埋底界面上的缺陷在光照作用下会加速钙钛矿的分解，降低器件的工作稳定性。为了解决上述问题，元利刚博士等人通过葡萄糖酸钠掺杂氧化锡优化埋底氧化锡电子传输层的表面特性。这不仅有效调控了氧化锡电子传输层的能级和电子迁移率。同时附着在氧化锡表面的葡萄糖酸钠分子与钙钛矿会发生化学键合作用，抑制钙钛矿薄膜埋底界面上孔洞形成和改善薄膜的结晶质量。最终实现转换效率为25.34%(认证25.17%)的钙钛矿太阳能电池的制备。与此同时，通过对钙钛矿太阳能电池光老化过程的研究发现，埋底界面的光降解由界面上的孔洞和晶界引发，并延伸到晶粒的表面。为此，通过葡萄糖酸钠掺杂氧化锡抑制了钙钛矿薄膜埋底界面上的孔洞生成，可以很大程度上提高器件的光稳定性。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202409261

该研究得到国家自然科学基金，江西省自然科学基金和南昌航空大学博士科研启动金等项目支持。

研究团队介绍：目前主要依托南昌航空大学光电信息感知技术与仪器江西省重点实验室和无损检测教育部重点实验室的刘伟庆教授团队开展研究。团队主要成员和研究方向如下：

元利刚，博士，光电信息科学与工程系副主任，近年来主要致力于高效钙钛矿太阳能电池的环境空气工艺及其光热降解机制研究，主持南昌航空大学博士科研启动金1项，以第一作者身份发表SCI论文10余篇。

陈文浩，博士，近年来致力于新型晶体硅太阳电池材料与器件，及其与钙钛矿材料结合的叠层器件开发中的关键问题研究，目前以第一作者或通讯作者身份发表太阳能相关高水平论文10余篇。

刘伟庆，测试与光电工程学院教授，光电信息科学与工程系主任，近年来致力于太阳电池界面结构优化和微质量传感研究。发表高水平研究论文70余篇。