由香港理工大学潘乐陶慈善基金智慧能源研究院成员、电机及电子工程学系助理教授杨光教授,以及美国北卡罗莱纳大学教堂山分校黄劲松教授领导的联合研究团队,创新地将还原性甲基肼阳离子(Mhy+)引入宽能隙钙钛矿材料,为太阳能电池在环境条件下的规模化制备开拓新路径。这项突破性研究已于《Nature Sustainability》期刊上发表,题为「Reductive Cation for Scalable Wide-Bandgap Perovskite Solar Cells in Ambient Air」。
团队在改善材料性能、器件性能、器件稳定性方面取得重大进展。科研人员发现,引入Mhy+ 能显著降低钙钛矿薄膜缺陷密度,抑制碘化物氧化和卤化物相分离,从而实现了在环境空气条件下制备出高效且稳定的宽能隙钙钛矿太阳能电池和组件。团队所研制的宽能隙太阳能电池,功率转换效率达23.3%,开路电压为1.28 V,电压损耗仅0.37 V,创纪录新高。研究员亦成功制备出25 cm² 的小型组件,其稳态效率达19.8%。这些小型组件,在55±5°C的高温加速老化条件下,经过700小时光照强度测试后,仍保持94%初始效率,展现出卓越的长期稳定性。
这项研究破解了在环境条件下规模化制备太阳能电池所涉及的技术难题,为推进太阳能采集技术发展迈出重大一步。
研究部门 | 潘乐陶慈善基金智慧能源研究院 |
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