中科院实现钙钛矿太阳电池自修复

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      近期,中科院合肥研究院固体所能源材料与器件制造研究部胡林华研究员课题组与希腊德谟克利特国家科学中心纳米科学技术研究所polycarpos Falaras教授、澳大利亚Greatcell Energy的Tulloch Gavin教授课题组合作,成功实现了钙钛矿太阳电池自修复,相关成果发表在《能源化学》期刊 上。

      

      近年来,钙钛矿材料因其优异的光电性能,已成为光电器件领域中最有应用前景的光电材料之一。目前钙钛矿太阳电池光电转换效率已达到25.5%,但是钙钛矿材料对辐射、湿度等敏感,暴露在大气条件下容易降解,严重影响其使用。因此,开发高性能、高稳定和具有自修复功能的钙钛矿太阳电池器件尤为重要,且极具挑战性。

      

      钙钛矿太阳电池在空气环境中工作时,水分是导致其分解的关键因素之一。鉴于此,研究人员将聚乙烯吡咯烷酮引入钙钛矿吸光材料,使得制作的太阳电池具有较强的自修复功能,湿度稳定性得到明显提升。此外,聚乙烯吡咯烷酮能够与碘甲胺形成中间络合物,抑制钙钛矿晶体的成核速度。聚乙烯吡咯烷酮的引入,实现了电池多次自修复,不仅显著提升了电池的工作寿命,还使得钙钛矿薄膜缺陷减少,晶粒增大,提高了电池的光电转化效率。

      

      研究人员表示,这些太阳能电池在运行500小时后显示出惊人的湿度稳定性和自愈行为。

      

      该研究论文题为"Improved crystallinity and self-healing effects in perovskite solar cells via functional incorporation of polyvinylpyrrolidone",已发表在《能源化学》期刊上。