南華大學(xué)王行柱與劉暢團(tuán)隊(duì)在Advanced Energy Materials發(fā)表最新研究成果

  新湖南客戶端   2025-02-19 11:02:40

近日，南華大學(xué)電氣工程學(xué)院王行柱、劉暢團(tuán)隊(duì)在國際能源材料領(lǐng)域頂級期刊Advanced Energy Materials（最新影響因子24.4，中國科學(xué)院一區(qū)）發(fā)表題為“CsSnI?Quantum Dots as a Multifunctional Interlayer for High-Efficiency Bilayer Perovskite Solar Cells”的研究論文。

鈣鈦礦太陽能電池因其卓越的光電特性（理論效率>30%）和低成本溶液加工優(yōu)勢，已成為光伏領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，單結(jié)器件效率逼近S-Q理論極限（26%），且濕度敏感導(dǎo)致的性能衰減嚴(yán)重制約其商業(yè)化進(jìn)程。針對這一挑戰(zhàn)，南華大學(xué)新能源材料團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出通過構(gòu)建雙層吸收結(jié)構(gòu)拓寬光譜響應(yīng)范圍，并優(yōu)化界面電荷傳輸機(jī)制，成為突破上述瓶頸的關(guān)鍵策略。

圖1 0D/3D器件制備示意圖

研究團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)性地設(shè)計(jì)零維/三維（0D/3D）異質(zhì)結(jié)架構(gòu)（圖1），采用CsSnI?量子點(diǎn)作為多功能界面層，通過創(chuàng)新性的級聯(lián)能級設(shè)計(jì)、表面鈍化處理、防潮性能優(yōu)化及光吸收增強(qiáng)等多重協(xié)同效應(yīng)，顯著提升了鈣鈦礦太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率與長期穩(wěn)定性，為低成本、高性能光電器件的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用開辟了新路徑。未來可應(yīng)用于建筑一體化光伏（BIPV）、柔性電子設(shè)備及空間能源系統(tǒng)等領(lǐng)域。

圖2 器件結(jié)構(gòu)和效率圖

該研究通過構(gòu)建新型0D/3D異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，成功實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率與環(huán)境穩(wěn)定性的協(xié)同突破，為下一代高效穩(wěn)定光伏器件的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了重要技術(shù)路徑。王行柱教授與劉暢教授為共同通訊作者，助理實(shí)驗(yàn)師劉春辰為第一作者。（彭文遠(yuǎn)）

責(zé)編：張芷瑜

一審：張芷瑜

二審：張馬良

三審：周韜

來源：新湖南客戶端

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