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化工学院蒋晓庆在钙钛矿太阳能电池领域取得新进展

作者:蒋晓庆 审核:李金恒 张岩 来源:化工学院 编辑:秦洪庆   点击: 日期:2023-09-22

近日,化工学院蒋晓庆副教授与中国科学院大连化学物理研究所郭鑫研究员、中国科学院青岛生物能源与过程研究所逄淑平研究员、西湖大学孙立成院士等研究人员合作,揭示引入的氟(F)基团增加钝化剂分子钝化钙钛矿太阳能电池缺陷的新机理。

引入的F基团可以有效增加钝化剂的钝化效果,但是已报道的工作仅仅聚焦于钝化剂分子上引入的F基团可以有效提高钙钛矿电池的性能和稳定性的效果。然而,F基团与钝化剂分子中原有钝化基团之间的相互作用对钝化剂钝化能力的影响通常被忽略。因此,为了深入了解F基团在钝化分子中的作用机制,相关研究人员选择多种氟化钝化剂分子作为研究模板。经过一系列研究发现F基团除了可以直接与钙钛矿薄膜中缺陷相互作用来提高钝化效果外,还与钝化剂分子中原有钝化基团相互作用,影响其电子云分布,从而改变其与非配位Pb2+的钝化效果。在此基础上,研究人员构筑小面积钙钛矿太阳能电池效率为24.70%,大面积钙钛矿模块器件(14 cm2)效率高达21.13%。这些结果为F基团在钝化剂中的作用机理提供新的理解,为钙钛矿太阳能电池大规模工业化发展提供新的知识储备和技术指导。

金沙唯一官方娱乐场化工学院硕士研究生杨广越与中国科学院青岛生物能源与过程研究所博士研究生张秉乾为文章的共同一作,蒋晓庆副教授、周忠敏教授、逄淑平研究员和郭鑫研究员为共同通讯作者,金沙唯一官方娱乐场为第一通讯单位。该工作得到金沙唯一官方娱乐场-(东莞)有限公司泰山学者于世涛教授的精心指导和刘仕伟教授的悉心帮助;以及国家自然科学基金、山东省泰山学者工程和山东省博新计划等项目的支持。

相关研究成果“Understanding the Role of Fluorine Groups in Passivating Defects for Perovskite Solar Cells”近期在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition(影响因子:16.6)发表。

文章链接:https://doi.org/10.1002/anie.202313133。

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