云大解琳&華雍small：效率24.26%！交聯驅動提升化學均勻性增強預置晶種的鈣鈦礦太陽能電池性能

發表時間：2024-12-27 10:02

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鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）已經取得了令人矚目的效率成果，然而，其商業化進程卻受到鈣鈦礦薄膜內部化學均勻性不足等問題的嚴重制約。這些問題不僅會導致缺陷的產生，還會引發相分離現象，進而對PSCs的穩定性和性能造成嚴重影響。為了克服這一難題，云南大學材料與能源學院的解琳教授和華雍教授帶領其研究團隊，提出了一種創新性的解決方案：在鈣鈦礦結構中引入N,N-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）作為多功能交聯劑。MBA的加入，不僅顯著增強了鈣鈦礦薄膜在橫向和縱向上的化學均勻性，還進一步提升了其結晶質量。通過構建堅固的交聯網絡，MBA有效地調控了預置種晶過程中的成核和晶體生長動力學，從而大幅提升了薄膜的整體穩定性。這種改性手段確保了鈣鈦礦基質中的組分能夠均勻分布，并有效降低了缺陷密度。

因此，經過MBA改性的PSCs在光電轉換效率（PCE）方面取得了顯著提升，*高效率達到了24.26%，相比之下，對照組器件的效率僅為22.64%。此外，MBA改性的器件還展現出了**的長期穩定性，在連續光照1200小時后仍能保持90%的初始效率，而對照組器件在僅光照500小時后效率就下降了50%。這些研究成果充分展示了MBA作為PSCs添加劑的巨大潛力，不僅為提高效率提供了新的途徑，還顯著延長了這些器件的使用壽命，為PSCs的商業化應用開辟了更加廣闊的前景