UNIST研究团队引入双向调控分子,最大限度减少下层内部缺陷

实现高效高稳定钙钛矿,有望推动未来商业化

蔚山科学技术院研究团队解决了钙钛矿太阳能电池的缺陷问题,大幅提升了其效率和稳定性。


钙钛矿太阳能电池的商业化前景被认为将进一步提高。


蔚山科学技术院(校长 Park Jongrae)能源化学工程系 Kim Jinyoung、Kim Dongseok 教授与化学系 Lee Keunsik 教授组成的联合研究团队,在钙钛矿光活性层与电子传输层之间引入双向调控分子,成功实现了对离子排布的精密调节,并减少了结构的不规则性。

研究团队。(自左起为 Kim Jinyoung 教授、Yoon Changhyun 研究员、Song Jiwon 研究员、Shin Yoonseob 博士(第一作者)、Lee Jaehwi 研究员(第一作者)、Lee Dongmin 研究员、Kim Minseong 研究员、Lee Keunsik 教授、Kim Dongseok 教授)

研究团队。(自左起为 Kim Jinyoung 教授、Yoon Changhyun 研究员、Song Jiwon 研究员、Shin Yoonseob 博士(第一作者)、Lee Jaehwi 研究员(第一作者)、Lee Dongmin 研究员、Kim Minseong 研究员、Lee Keunsik 教授、Kim Dongseok 教授)

View original image

钙钛矿太阳能电池因高效率和低制造成本而备受关注,但长期以来由于多种缺陷问题,商业化推进困难。研究团队为解决这些缺陷,在钙钛矿与作为电子传输层的氧化锡薄膜之间,引入了一种名为三氟乙酸根(TFA⁻)的特殊离子。


TFA⁻的羧酸根基团(-COO-)牢固结合在氧化锡上,使结构更加稳定。同时,–CF₃ 基团通过与钙钛矿层相互作用的双向调控分子,有效减少了缺陷。


研究团队成功控制了钙钛矿薄膜的不规则结构,并大幅改善了电荷传输特性。采用该技术制备的太阳能电池实现了25.60%的高效率,并在长时间受光条件下依然保持了优异的稳定性。

通过引入双向调控分子引起钙钛矿结晶性变化及基于厚度的光致发光分析示意图。

通过引入双向调控分子引起钙钛矿结晶性变化及基于厚度的光致发光分析示意图。

View original image

Kim Dongseok 教授表示:“本研究为克服钙钛矿薄膜底部缺陷提供了重要突破口,这一成果将进一步提升钙钛矿太阳能电池的商业化可能性。”


本研究由硕博连读研究员 Lee Jaehwi、博士 Shin Yunseob 和博士 Elham Oleiki 作为第一作者参与,在科学技术信息通信部和韩国研究财团(National Research Foundation of Korea)的支持下完成。研究结果已发表于7月的在线期刊《Energy & Environmental Science》。





本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。

不容错过的热点