IT之家 10 月 1 日音讯，钙钛矿是一类具有共同晶体结构的资料，大范围的使用于新式太阳能电池等半导体器材。钙钛矿太阳能电池作为第三代光伏技能，曾被《科学》杂志评为 2013 年十大打破之一，也是现在全球脱碳浪潮下最有远景完成动力绿色转型的光伏技能之一。其共同的柔性兼容性与大面积制备潜力，为光伏、物联网、新动力轿车甚至航天航空等范畴带来史无前例的机会。
南开大学宣告，该校化学学院教授袁明鉴与加拿大多伦多大学教授 Edward H. Sargent 协作打开深化研讨，成功制备出兼具高能量转化功率与高运转安稳性的钙钛矿太阳能电池器材，标志新一代光伏技能获得严重打破。
相关研讨成果已于当地时刻 9 月 30 日宣布在《天然》杂志上，题为“兼具高效热安稳性的甲脒铯组分钙钛矿太阳能电池”（IT之家附DOI:10.1038/s43-7）。
据介绍，研讨团队针对钙钛矿太阳能电池在高温工况条件下安稳性缺乏这一范畴难题进行深化研讨，初次提醒了合金钙钛矿薄膜内部杂乱的化学组分偏析问题。
根据此，研讨团队展开了一种全新的原位结晶动力学调控战略，成功制备出了兼具高功率与高工况安稳性的钙钛矿太阳能电池器材，标志着在该范畴的严重技能打破。
研讨指出，现在高功能钙钛矿太阳能电池在制备过程中往往需求依靠氯化甲铵添加剂来安稳物相并调控结晶。但是，这种添加剂在高温条件下极易分化，引发钙钛矿薄膜化学组分失衡，从而显着下降电池在高温工况下的运转安稳性，成为限制高功能钙钛矿光伏商业化进程的首要妨碍。
FACsPbI3合金钙钛矿具有高相态与化学安稳性，理论上无需依靠氯化甲铵添加剂，是完成高功能高安稳钙钛矿太阳能电池最有期望的候选资料。但是，传统办法制备的 FACsPbI3钙钛矿太阳能电池在实践使用中，功能与工况安稳性远低于理论预期，原因亟待深化探讨。
根据长时刻研讨，袁明鉴教授团队初次提醒了在 FACsPbI3合金钙钛矿中，因为时空差异性结晶行为导致的组分纵向梯度偏析问题，并指出该问题是导致 FACsPbI3钙钛矿太阳能电池器材功能低和高温工况安稳性缺乏的要害因素。
在此根底上，课题组与协作单位展开了深化的理论模仿研讨，阐明晰该空间组分异质性的底子成因。随后，经过理性挑选配体化学结构，结合多维度原位结晶动力学研讨，研讨团队初次提出了具有普适性的结晶途径调控转化战略，终究完成了高质量无甲铵 FACsPbI3钙钛矿薄膜可控制备，彻底处理了 FACsPbI3钙钛矿薄膜的空间组分异质性问题。使用该战略制备的 FACsPbI3钙钛矿太阳能电池器材，展示出了国际一流的能量转化功率与高温工况安稳性。
经过福建国家光伏工业计量中心和中国科学院上海微体系与信息技能研讨所的权威认证，该器材的稳态能量转化功率达到了现在正式钙钛矿太阳能电池的最高水平。
“此项研讨不仅为钙钛矿太阳能电池的安稳性提高奠定坚实的技能根底，也为光伏技能的进一步实用化和商业化拓荒宽广远景，对推进全球动力结构的绿色转型具有深远含义。”袁明鉴说。
袁明鉴表明，现在研讨团队正经过校企协作，积极地推进契合工业化需求的高功能钙钛矿太阳能电池模组的研制，力求赶快推进研讨成果的实践使用与工业化落地。
南开大学官方指出，该项研讨安身化学根底学科，结合了先进的理论模仿剖析技能，交融了凝聚态物理和半导体器材等多学科穿插研讨手法，成功完成了对钙钛矿半导体资料本征结构特性及构效联系的进一步深化了解，展开了高质量钙钛矿薄膜要害光伏资料可控制备新原理和新办法，为新一代钙钛矿光伏电池技能展开赋能。
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