雷竞技-新研究首创手性弹簧界面概念，增强钙钛矿太阳能电池的耐久性—新闻—科学网

中国香港科技年夜学（港科年夜）工学院的一支研究团队初创一种手性构型的界面微布局，用在钙钛矿太阳能电池。该立异界面概念年夜幅度提高了电池的靠得住性和光电转换效力，有助在加快钙钛矿电池的贸易化历程。

周圆圆传授（右）和段甜伟博士（左）展现他们团队研发的钙钛矿太阳能电池。

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钙钛矿太阳能电池是一种以钙钛矿布局化合物作为吸光材料的新型薄膜太阳能电池。这类薄膜太阳能电池出产本钱低，制造工艺简单。有别在传统矽太阳能电池，钙钛矿太阳能电池无需昂贵的高温、高真空制造工艺，可采取高通量溶液印刷工艺制成。最近几年来，钙钛矿太阳能电池的机能正急速晋升。虽然如斯，要实现钙钛矿电池的终究贸易化，仍然有一些手艺障碍，傍边以其在户外情况场景下持久运行的经久性问题尤其较着。研究人员发现，钙钛矿太阳能电池各功能层之间的界面附出力不敷强，是致使器件经久性手艺问题的科学本源之一。

为解决这个问题，港科年夜化学和生物工程学系周圆圆副传授和其研究团队从自然手性材料的机械强度中取得灵感，在钙钛矿太阳能电池中独创性地构建了手性布局界面，极年夜地提高了器件经久性。

研究团队在钙钛矿吸光层和电子传输层之间嵌插了一层基在R-/S-甲基苄基铵的手性布局中心层，构建了一个坚忍且具有弹性的异质界面。经封装的太阳能电池在国际电工委员会（IEC）61215太阳能电池尺度下，颠末200次在-40°C和85°C之间的轮回，合共1,200小时的测试后，仍保存了92%的初始转换效力。

团队初创的同手性和异手性界面润色的概念示意图。

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中国香港研究帮助局博士后、现任港科年夜化学和生物工程学系研究助理传授段甜伟博士说：「手性材料具有有趣的机械特征，这与它的子单位螺旋摆列有关，就犹如机械弹簧。」她弥补道：「在要害器件界面引入手性布局中心层，可使钙钛矿太阳能电池在各类器件运行状况下更具机械经久性和动态顺应性。」

周传授说道：「此刻我们已看到了钙钛矿太阳能电池贸易化的曙光。这些电池已揭示出很是高的光电转换效力，一旦我们终究能降服它们在实际场景服役的经久性问题，它们将具有极高的能源市场价值。」

这一项冲破性发此刻将来太阳能范畴具有很年夜的利用前景。沾恩在加强的器件经久性和能量转换效力，往后基在该手艺的钙钛矿太阳能电池组件将可以或许在各类气候前提下靠得住地运行，达至长时候的延续发电。

周圆圆传授团队开辟的钙钛矿太阳能电池为手机充电的利用场景展现。

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该团队的研究以「手性布局异质界面实现高经久性钙钛矿太阳能电池」为题，颁发活着界顶级学术杂志《科学》（S雷竞技cience）。该论文由段博士（第一作者）和周传授（通信作者）配合撰写，其他合作成员包罗来自美国国度可再生能源尝试室、中国香港浸会年夜学和耶鲁年夜学的研究人员。

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