華東理工大學(xué)吳永真教授和朱為宏教授課題組在鈣鈦礦電池大面積空穴提取層的制備方面取得新的進(jìn)展。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《先進(jìn)功能材料》。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是目前能源領(lǐng)域研究的前沿和熱點(diǎn)課題之一，其實(shí)驗(yàn)室小面積器件的最高光電轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達(dá)到25.2%。為實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，還要解決鈣鈦礦電池的穩(wěn)定性和大面積制作問題。

為此，華東理工大學(xué)研究人員創(chuàng)新性地提出分子錨定共組裝策略（ACA），設(shè)計(jì)合成含有吸附基團(tuán)的空穴傳輸分子（HTM）TPA-PT-C6和親水性銨鹽CA-Br，協(xié)同共組裝于ITO電極上，制備高浸潤(rùn)均勻的空穴傳輸單分子層。CA-Br的引入不但能夠調(diào)節(jié)空穴提取層表面能，新增鈣鈦礦前驅(qū)體的浸潤(rùn)性，改善鈣鈦礦膜的形貌和質(zhì)量，還能有效鈍化界面陽(yáng)離子空位缺陷。基于該空穴傳輸層的p-i-n型的大面積鈣鈦礦電池(1.02cm2)和模塊電池(36cm2)分別獲得了17.49%和12.67%的光電轉(zhuǎn)化效率。

據(jù)悉，該研究重要由華東理工大學(xué)博士研究生李二鵬在吳永真教授和朱為宏教授指導(dǎo)下完成。同時(shí)，上海交通大學(xué)韓禮元教授團(tuán)隊(duì)在模塊電池制作等方面給予了幫助。該研究得到了中科院院士田禾的悉心指導(dǎo)，并得到國(guó)家自然科學(xué)基金、上海科技重大專項(xiàng)、上海科技國(guó)際合作以及上海高校特聘教授(東方學(xué)者)等項(xiàng)目的支持。