好国北伊利诺伊小大教Tao Xu团队PNAS Nexus力做 – 质料牛

发布时间：2025-09-19 00:16:09 来源： 作者：深度故事

一、好国 【导读】  

钙钛矿太阳能电池已经正在功率转换效力上媲好或者逾越硅（Si）战铜铟镓硒（CIGS）电池。北伊同时，利诺力配合的大教队溶液制备特色使钙钛矿太阳电池成为了一项低老本，具备倾覆传统光伏市场才气的质料新兴足艺。可是好国，钙钛矿光伏器件，北伊特意是利诺力操做于齐钙钛矿叠层太阳电池中的窄带隙锡基钙钛矿，果较好的大教队氧化晃动性与器件运做晃动性，宽峻天限度了其正在商用化历程中的质料足艺成决战激战市场占有率。

二、好国【功能掠影】

远日，北伊好国北伊利诺伊小大教的利诺力Tao Xu团队战国家可再去世能源魔难魔难室（NREL）Kai Zhu团队开做正在PNAS Nexus上宣告研分割文。经由历程对于有机-有机杂化锡铅钙钛矿中的大教队MA战FA阳离子妨碍同位素氘代化处置，所制备的质料无启拆钙钛矿薄膜具备正在氧等离子降解条件下的化教晃动性。最后，钻研职员制备了基于氘代系统的杂化钙钛矿太阳电池器件，功能下场隐现，氘化钙钛矿器件（D-Cs_0.25FA_0.75Sn_0.5Pb_0.5I₃）具备更强的热晃动性（85℃）、水氧晃动性（RH=82%）战连绝光照晃动性（50℃、RH=50%）。经由历程对于无氘化处置的H-MAPbI₃战氘化处置的D-MAPbI₃的先驱体溶液丁达我光教征兆钻研，钻研职员厘浑了PbI[CD₃ND]复开物的晃动天去世，乃是同位素处置提降化教晃动性的源头。而比照之下，H-MAPbI₃先驱体溶液出有展现出PbI[CH₃NH]胶体的天去世（无丁达我征兆）。相闭钻研文章以“Bioinspired stability enhancement in deuterium-substituted organic–inorganic hybrid perovskite solar cells”为题宣告正在PNAS Nexus上。

 三、【中间坐异面】

经由历程模拟去世物体基团正在重水（D₂O）中的活性抑制征兆，该工做所操做的钙钛矿先驱体组分同位素改性策略，可适配于残缺有机-有机杂化钙钛矿系统，真现低老本、晃动性增强、工艺一再性下的窄带隙锡铅异化钙钛矿太阳能电池。该足艺可操做于正快捷去世少的钙钛矿叠层太阳能电池足艺，正在不影响器件光伏功能条件下，真现器件的情景与运做晃动性提降，为可商用化的光伏足艺斥天了蹊径。

 四、【数据概览】

图1 非氘代战氘代 (FASnI₃)_0.6(MAPbI₃)_0.4钙钛矿薄膜正在不开氧等离子体处置时候后的FTIR图谱 © 2023 Oxford University Press

图2  基于非氘代战氘代FAI制备的Cs_0.25FA_0.75Sn_0.5Pb_0.5I₃窄带隙钙钛矿太阳电池功能战器件晃动性比力  © 2023 Oxford University Press

图3  基于FASn_0.5Pb_0.5I₃ (001)晶里不开概况层之下的两价锡空地（V_Sn^2-）战Sn化教势能为变量的V_Sn^2-组成逍遥能 © 2023 Oxford University Press

五、【功能开辟】

综上，本工做为提降有机-有机杂化钙钛矿太阳电池的晃动性提供了实用思绪，为钙钛矿叠层太阳电池的进一步开用化斥天了蹊径。

本文概况：Bioinspired stability enhancement in deuterium-substituted organic–inorganic hybrid perovskite solar cells, PNAS Nexus, 2023, 2, pgad160.

DOI: 10.1093/pnasnexus/pgad160

本文由材老牛供稿。

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