福州科研力量助力钙钛矿电池突破:中科大团队实现空气环境下高效反式器件制备
在福建新能源产业加速布局的背景下,中国科学技术大学徐继先团队取得关键进展——其研发的反式钙钛矿太阳能电池稳态认证效率突破26.1%,刷新行业纪录。但此前该成果需在氮气或氩气等惰性气氛中完成制备;一旦转入常规空气环境,器件性能与寿命便显著下滑,制约产业化落地,尤其对福州本地光伏装备企业及下游应用端形成技术瓶颈。
研究揭示,空气中的水汽与氧气会触发多重劣化机制:前驱体溶液受热后迅速分解,核心问题在于卤素离子被氧化、有机阳离子发生去质子化;同时,结晶阶段因水合导致相变失控、晶格缺陷大量滋生,尤以钙钛矿层与电子传输层界面处富集的p型缺陷为甚,严重阻碍载流子高效输运。相较nip结构,空气兼容的pin型器件稳定性提升难度更大。
团队创新引入一种离子液体类全流程稳定剂——二甲胺甲酸盐。该物质兼具还原性与强配位能力,能通过氢键与前驱体组分结合,有效抑制去质子化与卤素氧化,使溶液在常温常湿空气中长期稳定储存。更关键的是,其保护效应延续至成膜阶段,显著提升晶体质量,减少孪晶缺陷与晶界电位起伏,从而大幅压制非辐射复合损失。
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