
华东理工大学研究团队在Science期刊发表最新研究成果★ღღ,揭示了新型光伏不稳定性的关键机制——光机械诱导分解效应★ღღ。
2.该研究提出石墨烯-聚合物机械增强钙钛矿材料的新方法尊龙凯时 -人生就是博!★ღღ,制备的太阳能电池器件在标准太阳光照及高温下的T97工作寿命创下3670小时新纪录尊龙凯时 -人生就是博!★ღღ。
3.石墨烯具有超高模量★ღღ,是钙钛矿材料模量的50~100倍★ღღ,且具有均匀致密★ღღ、耐机械疲劳和化学稳定的优点★ღღ。
4.通过将单层整片石墨烯组装到钙钛矿薄膜表面★ღღ,实现了两者的高均匀度★ღღ、多功能性集成尊龙凯时 -人生就是博!★ღღ,有效减少了晶界附近由膨胀引起的材料破坏一个男孩子顶哭另一个男孩子★ღღ。
作为光伏电池的关键组分一个男孩子顶哭另一个男孩子★ღღ,钙钛矿太阳电池具有转化效率高一个男孩子顶哭另一个男孩子尊龙凯时 -人生就是博!★ღღ、低成本一个男孩子顶哭另一个男孩子★ღღ、柔性与轻量化等优势★ღღ,是一类极具应用前景的新型光伏技术一个男孩子顶哭另一个男孩子★ღღ,不过★ღღ,钙钛矿材料容易发生化学分解及结构退化★ღღ,导致器件效率大幅下降★ღღ,如何让它延长“寿命”也是业内人士想攻克的难题尊龙凯时人生就是博★ღღ,★ღღ。
北京时间3月7日★ღღ,华东理工大学材料学院清洁能源材料与器件团队侯宇教授★ღღ、杨双教授等人在Science(《科学》)发表最新研究成果★ღღ,该研究率先揭示了新型光伏不稳定性的关键机制——光机械诱导分解效应★ღღ,提出石墨烯-聚合物机械增强钙钛矿材料的新方法★ღღ,制备的太阳能电池器件在标准太阳光照及高温下的T97工作寿命创下3670小时新纪录★ღღ,该研究成果将为钙钛矿太阳电池的产业化应用提供全新解决方案★ღღ。
研究团队介绍★ღღ,对于“怕见光”的钙钛矿材料来说★ღღ,这个发现最大的意义在于揭示了光伏性能退化的未知关键因素——“光机械作用”★ღღ。
“在太阳光照下★ღღ,钙钛矿材料表现出显著的光致伸缩效应★ღღ,膨胀比例可超过1%★ღღ,这将导致钙钛矿晶体之间的挤压★ღღ,并在晶界附近积累局部应力尊龙凯时 -人生就是博!★ღღ,加速了晶界区域的缺陷形成★ღღ,造成了钙钛矿电池的性能损失★ღღ。”侯宇说★ღღ,因此★ღღ,这个发现也为克服稳定性瓶颈★ღღ、推动钙钛矿器件的工业化生产和应用提供了新的解决方案★ღღ。
杨双对第一财经记者解释★ღღ,相对于晶硅电池★ღღ,钙钛矿太阳电池具有转化效率高★ღღ、低成本★ღღ、柔性与轻量化等优势一个男孩子顶哭另一个男孩子尊龙凯时 -人生就是博!★ღღ,是一类极具应用前景的新型光伏技术★ღღ,对解决能源与环境问题具有重要意义★ღღ,然而尊龙凯时人生就是博·(中国)官网★ღღ,★ღღ,器件不稳定性是限制其产业化发展的首要挑战★ღღ。而石墨烯具有超高模量一个男孩子顶哭另一个男孩子★ღღ,是钙钛矿材料模量的50~100倍尊龙凯时 -人生就是博!★ღღ,且具有均匀致密★ღღ、耐机械疲劳和化学稳定的优点★ღღ。团队就在设想有没有可能借用石墨烯这个“外援”尊龙凯时 -人生就是博!★ღღ,来提升钙钛矿的稳定性★ღღ。
经过多次尝试★ღღ,团队发现★ღღ,可以将单层整片石墨烯组装到钙钛矿薄膜表面★ღღ,从而实现两者的高均匀度★ღღ、多功能性集成★ღღ,组成一个新型太阳钙钛矿电池器件★ღღ。
侯宇介绍★ღღ,得益于石墨烯的机械性能和聚合物的耦合效应★ღღ,钙钛矿薄膜的模量和硬度提高了两倍★ღღ,并显著限制了在光照条件下的晶格动态伸缩效应★ღღ。
“钙钛矿太阳电池结构由五层组成★ღღ,从上至下分别为导电玻璃★ღღ、空穴传输层★ღღ、钙钛矿★ღღ、电子传输层尊龙凯时人生就是博·(中国)官网★ღღ!★ღღ、金属电极★ღღ。为了提升处于核心的钙钛矿材料的稳定性★ღღ,科学家们要么尝试改变钙钛矿组分和结晶性★ღღ,要么设计控制钙钛矿表面分子结构★ღღ,然而却收效甚微★ღღ。”在给钙钛矿材料加上了石墨烯后★ღღ,石墨烯-聚合物双层结构将晶格变形率从+0.31%下降至+0.08%★ღღ,有效减少了晶界附近由膨胀引起的材料破坏★ღღ。
这篇题为“Graphene-polymer reinforcement of perovskite lattices for durable solar cells”的研究成果★ღღ,华东理工大学为该工作的唯一通讯单位★ღღ,通讯作者为侯宇教授和杨双教授一个男孩子顶哭另一个男孩子★ღღ,第一作者为材料学院“95后“博士研究生李庆★ღღ,研究工作还得到了国家自然科学基金★ღღ、上海市基础研究特区等项目资金的支持★ღღ。