上海交通大学环境科学与工程学院在高性能太阳能电池的制备与内在机理研究中获得突破性进展。
钙钛矿太阳能电池具有原料来源丰富、廉价,制作技术简单,效率高等优点,但其广泛应用还需解决连续、致密、高质量的铅卤钙钛矿薄膜层的制备等问题。上海交大的研究人员创造性地将CH3NH3Cl作为形貌控制剂,在改变旋涂钙钛矿晶体生长状态的同时还可调整钙钛矿膜的形貌,克服了常规一步法钙钛矿薄膜结晶过程对温度、湿度要求苛刻且耗时长等缺点,消除了两步法前驱体中残留碘化铅等物质对电池效率的不良影响,制备出了光滑、致密的钙钛矿层。制备的混合型铅卤钙钛矿CH3NH3PbI2Br的光电转化效率达到国际领先水平。
此外,为了研究钙钛矿薄膜中残留碘化铅对于太阳能电池性能的影响,研究人员借助飞秒激光超快光谱对钙钛矿电池的电子注射进行了研究,发现在一定情况下少量碘化铅的存在有利于电池效率的提升,为铅卤钙钛矿太阳能电池的杂质调控提供了指导性建议。 (交 大)