我校在钙钛矿太阳能电池界面工程领域取得系列重要研究进展

我校在钙钛矿太阳能电池界面工程领域取得系列重要研究进展

编辑：新闻网-于歆

发布日期：2025-04-18

近日，化学与材料科学学院“能量转换材料与器件”科研团队在钙钛矿太阳能电池（PSCs）界面工程领域取得了系列重要研究进展。

武明星教授课题组提出了一种有机小分子膦酸（AMPA）作为SnO2溶胶添加剂有效修饰SnO2电子传输层、钙钛矿层以及SnO2/钙钛矿界面协同策略。研究成果“Aminomethyl Phosphonic Acid as Highly Effective Multifunctional Additive for Modification of Electron Transport Layer and Perovskite in Photovoltaic Solar Cells”，发表在化学类顶级期刊Angewandte Chemie International Edition，硕士研究生高玉婕为第一作者，武明星教授为通讯作者。钙钛矿太阳能电池在近十年内实现了超过27%的认证效率，成为光伏领域的研究热点。然而，钙钛矿太阳能电池界面缺陷会导致光生载流子复合损失，严重影响器件的效率和稳定性。因此，开发高效的界面缺陷钝化策略对制备高效稳定的PSCs至关重要。武明星教授课题组的研究结果表明：SnO2内部的AMPA通过与SnO2相互作用，可以降低氧空位缺陷并提高SnO2的结晶度和载流子传输能力，有效抑制SnO2电子传输层的载流子复合；AMPA修饰有效提升了SnO2导带（CB）位置，优化了电子传输能和钙钛矿层的能级匹配性，提高了SnO2/钙钛矿界面载流子抽取效率；SnO2表面的AMPA能有诱导钙钛矿结晶为大颗粒，有效降低了钙钛矿晶界缺陷同时提高了其疏水性。AMPA优化后电池效率提升至24.22%，研究成果为开发简单、高效、普适的多功能钝化材料提供了一条可行的途径。

刘博教授课题组提出对称双锚定分子设计策略，对称引入氰甲基膦酸基团开发了一种新型有机小分子钝化剂，实现了钙钛矿太阳能电池埋底界面双重缺陷钝化，优化了埋底界面能级匹配性，并作为分子桥释放了埋底界面残余应力。该工作提出用于埋底界面的偶极分子桥的分子结构设计新策略，为高效稳定钙钛矿太阳能电池的界面工程提供了新的解决方案。研究成果“Suppressing Nonradiative Recombination at the Buried Interface for Highly Efficient n-i-p Perovskite Solar Cells with a Multifunctional Dipolar Molecular Bridge”发表在材料类权威期刊《Advanced Functional Materials》。硕士研究生孟灿为论文第一作者，刘博教授为通讯作者。

赵晋津教授课题组联合武明星教授课题组提出了一种利用手性分子钝化钙钛矿界面缺陷的策略。该研究利用手性分子R-、S-甲基苄基氯化铵盐（MBACl）钝化钙钛矿界面缺陷。该工作揭示了手性分子调控钙钛矿缺陷的作用，为开发高效手性钝化剂及优化钙钛矿太阳能电池性能提供了新思路。研究成果“Constructing High-Performance Inverted Perovskite Solar Cells Using Chiral Organic Molecules”发表在综合类权威期刊《Advanced Science》，硕士研究生尚子璇为第一作者，博士研究生韩金宝为共同第一作者，赵晋津教授和武明星教授为共同通讯作者。

上述研究工作依托河北省无机纳米材料重点实验室、河北省能量转换材料与器件技术创新中心以及薄膜太阳能电池材料与器件河北省工程研究中心等科技创新平台，得到了国家自然科学基金、河北省杰出人才（原高端人才）、燕赵青年科学家、中央引导地方科技发展资金、河北省自然科学基金等项目的资助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202424479

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202418611

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202417550

（来源：科技处、化学与材料科学学院；编辑：网络新闻编辑部）

网址：我校在钙钛矿太阳能电池界面工程领域取得系列重要研究进展 http://www.mxgxt.com/news/view/1222388

相关内容

葛子义：高效率柔性钙钛矿太阳能电池产业化研究
港理工团队研发可拉伸的半透明有机太阳能电池，实现10.90%的创纪录光电转换效率
学术聚焦：课题组联合中国科学院化学研究所张金明研究员、张军研究员在《Nano
北理工团队在基于高沸点溶剂有机光伏电池的研究中取得重要进展
科达自控（831832）取得2项发明专利证书 进一步提升在综采工作面智能化控制系统及矿山特种机器人领域的竞争力
首次！松山湖材料实验室研究成果入选“中国科学十大进展”
科研项目
调研汇总：泉果、富国、红杉资本等70家明星机构调研八亿时空！ 孚能科技 重点机构：兴证全球基金、红杉资本调研摘要：1.公司在固态电池领域的优势？答：(1)研发方面，公司创始人是电池领...
我国科学家在“明星抗癌药”紫杉醇研究领域取得重大突破
肖旭东

随便看看