我国学者在反式结构钙钛矿太阳能电池领域取得进展
2025/06/02
![]() |
图 (a)载流子在电子传输层/α-YbOx/Cu界面的输运示意图;(b)钙钛矿太阳能电池结构示意图;(c-e)基于不同带隙钙钛矿的太阳能电池性能
在国家自然科学基金项目(批准号:52325310、52203208)等资助下,北京大学物理学院现代光学研究所“极端光学创新研究团队”朱瑞教授和龚旗煌院士团队在反式结构钙钛矿太阳能电池的研究方面取得进展。研究成果以“多功能氧化镱缓冲层用于钙钛矿太阳能电池(Multifunctional ytterbium oxide buffer for perovskite solar cells)”为题,于2024年1月18日在《自然》(Nature)杂志上发表,论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-023-06892-x。
在全球“双碳”目标下,新型钙钛矿太阳能电池是清洁能源研究的重要方向。然而,钙钛矿太阳能电池界面存在严重的物质扩散与离子迁移,这使得电池光电转换效率和工作稳定性受到严重影响。为解决上述难题,需要在电荷传输层与金属顶电极界面引入缓冲层,但目前的缓冲层材料存在热稳定性不佳、制备耗时长、加工成本高等问题,严重制约钙钛矿太阳能电池发展。因此,亟需开发工艺简单、组分均一、电荷输运特性良好、稳定性出色的新型界面缓冲层材料。
针对该关键问题,研究团队采用“物理气相沉积+高真空原位快速氧化方法”,制备了“非晶态稀土氧化镱(α-YbOx)”多功能缓冲层,构筑了基于量子局域态调控电荷输运的高稳定界面,突破了基于金属氧化物缓冲层反式结构钙钛矿太阳能电池25%的效率瓶颈,并使电池的稳定性得到显著提高。同时,研究也系统证明了该类缓冲层材料适用于不同带隙钙钛矿太阳能电池(图)。
α-YbOx界面缓冲层具有廉价、低温制备、大面积成膜均一、稳定性高、高真空快速氧化等优势,这为构筑廉价、高效、稳定的反式结构钙钛矿太阳能电池奠定了基础。同时,该研究发现为深入理解α-YbOx界面电荷输运特性提供了科学依据,并为未来设计、开发基于量子调控的电荷注入/提取电极提供了参考范例。这一系列工作为提高反式结构钙钛矿太阳能电池的稳定性提供了新的思路,推动了钙钛矿太阳能电池向产业化方向的发展。
文章来源国家自然科学基金委员会,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
-
2026年1月高含金量国际学术会议合 12-12
-
第四届金融科技与商业分析国际学术会议 686
-
2026年第十一届复合材料与材料工程 1453
-
2025年机器视觉、智能成像与模式识 2126
-
2025年智能光子学与应用技术国际学 3284
-
2026年机械工程,新能源与电气技术 3476
-
2025年计算机科学、图像分析与信号 3917
-
2025年材料化学与燃料电池技术国际 3633
-
2026年交通数字化、人工智能与韧性 12-19
-
2026年社会文化与公共管理国际会议 12-19
-
2026年人文地理与语言研究国际会议 12-19
-
2026年社会发展与经济发展国际会议 12-19
-
2026年光伏材料、光电转换与可再生 12-19
-
2026年可持续发展与数字化社会国际 12-19
-
2026年管理科学、语言与教育国际会 12-19
-
2025年两院院士增选有效候选人2672
-
2025最新JCR分区及影响因子7552
-
好学术:科研网址导航|学术头条分3540
-
2025年国际期刊预警名单发布!3510
-
2025年中科院期刊分区表重磅发13412
-
中国科协《重要学术会议目录(207866
-
吉林大学校长张希:学术会议中的提4517
-
中国科大提出电化学一体化驱动策12-19
-
中国科大实现电泵浦片上集成高亮度12-19
-
西北农林科技大学【陕西新闻联播】12-19
-
中国科大实现片上非相干泵浦高品质12-19
-
中国科大中性原子量子计算研究成果12-19
-
炔烃远端C-O键的不对称活化转化12-19
-
研究揭示叶片内生真菌分子功能多样12-19
-
科研人员提出柑橘黄龙病防控新策略12-19
-
华中农业大学微生物农药国家工程研 18216

-
北京中天紫微教育科技有限公司 18236

-
武汉玄牝文化发展有限公司 8565

-
北京实验动物研究中心 24059

-
武汉会议策划公司 23159

-
广州大学数学与信息科学学院 21125

-
武汉至远会务有限公司 18244

-
重庆远谷文化交流有限公司 18038

-
中国人民解放军总医院 21220

-
辽宁省沈阳市文萃路 18201

-
哈尔滨工业大学市政环境工程学院 23494

-
东南大学 18366

-
DVSBE 2315

-
吉林省政府会议办公室 2126

-
电子科技大学 23191

-
名校通(北京)教育科技有限公司 8249

-
IWEG组委会 8466

-
水利技术信息中心 2057

-
悉尼科技大学 24023

-
长江师范学院中文系 18155

















262










































