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      鄭州大學

      鄭州大學物理學院在鈣鈦礦太陽能電池研究方面取得積極進展

      發布時間:2020年12月12日 信息來源:物理學院

      鄭州大學物理學院在鈣鈦礦太陽能電池研究方面取得積極進展

      近日,鄭州大學物理學院在基于稀土摻雜納米晶界面調控鈣鈦礦太陽能電池研究方面取得重要進展,相關成果以題為“Europium ions doped WOx nanorods for dual interfacial modification facilitating high efficiency and stability of perovskite solar cells”的論文,發表于國際知名期刊《Nano Energy》上。物理學院青年教師陳旭博士為第一作者,史志鋒副教授以及吉林大學徐文副教授和宋宏偉教授為通訊作者,鄭州大學為第一作者單位。

      電子傳輸層、空穴傳輸層,以及它們的界面調控是實現高效率、高穩定性的鈣鈦礦太陽能電池主要途徑。該研究設計利用具有優異光電性質的稀土摻雜氧化鎢納米棒(Eu-WOx)同時調控電子傳輸層和空穴傳輸層。一方面,Eu-WOx納米棒可以調控電子傳輸層與鈣鈦礦層間的能級結構,還能減少界面缺陷,有利于電子的提取和傳輸,其同時具有下轉換發光能夠有效的減少紫外光對器件的損壞。另一方面,Eu-WOx納米棒可以通過表面等離子體性質的中間態能級減小空穴傳輸層與電極之間的勢壘,有助于提高空穴傳輸層的導電性和空穴遷移率,同時作為保護層阻礙金向鈣鈦礦層的擴散。最終,鈣鈦礦太陽能電池的效率獲得了顯著的提高,且無遲滯效應,器件在光照和自然環境下的長時穩定性也表現優異。該研究揭示了一種雙界面調控鈣鈦礦太陽能電池的方法,構造高效的載流子傳輸通道,為進一步提高鈣鈦礦器件的性能提供了新思路。

      該工作得到了國家自然科學基金、中國博士后科學基金、河南省青年基金以及鄭州大學高層次人才科研啟動基金等項目的支持。

      文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.105564

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