“太阳电池”实现最高效率：达23.74％且稳定性大幅提升
UNIST Jang Seongyeon 教授团队在锡铅混合金属钙钛矿中实现量子点结合作用
与高丽大学 Kwak Sanggyu 教授团队联合研究成果刊登于《Advanced Energy Materials》
一种将钙钛矿太阳能电池效率最大化的技术问世，引发全球关注。
UNIST（校长 Lee Yonghoon）14日表示，能源化学工程系 Jang Sungyeon 教授团队与高丽大学 Kwak Sangkyu 教授团队通过共同研究，开发出一种将锡–铅卤化物钙钛矿光活性层与量子点层进行接合，从而大幅提升太阳能电池器件效率的技术。
这是利用两种材料接合形成的薄膜层，大幅提高电池效率的研究成果。新生成的接合层增强了内部电场，并大幅减少界面缺陷，从而延长电荷迁移距离，提高电荷提取效率。
锡–铅卤化物化合物被认为带隙差较小，具备出色的近红外波段光吸收能力，但由于内部缺陷多、电荷迁移距离短，难以稳定地提取电荷。
研究团队在锡–铅钙钛矿层上覆盖了一层钙钛矿量子点薄膜，改善了以往长期存在的顽疾。
研究结果显示，当在锡–铅卤化物钙钛矿薄膜表面覆盖量子点材料时，存在于量子点表面的“油酸烯配体”能够大幅修复钙钛矿表面的缺陷部位，从而提高薄膜的稳定性。
研究还发现，得益于不同材料导致的特性差异，能级实现有利于电子提取的重新排列，从而高效收集电荷。也就是说，能够从太阳光产生的电荷中提取出更多电荷。
利用该技术制备的器件，实现了迄今为止锡–铅卤化物钙钛矿太阳能电池中最高的光电转换效率23.74%。与采用传统方式制备时仅有19%效率相比，性能提升约20%。
（后排自左起）Lee Sanghak、Hwang Jinha 研究员，（前排自左起）Jang Seongyeon 教授、第一作者 Muhibullah Al Mubarok 研究员。
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Jang Sungyeon 教授表示：“作为下一代太阳能电池核心领域而备受研究的量子点技术与钙钛矿太阳能电池技术的结合，为实现高效率太阳能电池指明了新的方向”，“此次发现是一个充分利用材料量子化所带来特性变化的极为恰当的研究案例。”
本研究由 Muhibullah Al Mubarok 博士和 Kim Yujin 硕博连读研究员作为共同第一作者参与。研究成果已于2月20日在线发表在《Advanced Energy Materials》上。研究工作得到了科学技术信息通信部韩国研究财团（National Research Foundation of Korea，NRF）的资助。
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