科技日报记者 魏依晨
近日，赣南师范大学党委书记陈义旺教授团队在新型薄膜太阳能电池领域取得重要突破，相关研究成果在《自然·能源》上发表。
该研究通过有机铯盐控制Cs⁺掺入甲脒–铯基金属卤化物钙钛矿（FA1-XCsXPbI3），实现高效的Cs+掺杂并均匀化阳离子分布，为实现高相稳定性的高质量甲脒-铯金属卤化物钙钛矿提供了关键的科学基础和技术支撑。
甲脒–铯基金属卤化物钙钛矿凭借可精准调控的晶体生长特性，在两步法制备高效太阳电池中展现出显著优势。然而，受限于铯离子可控掺杂量不足、相变机制尚不清晰，稳定获取器件所需的理想α相仍面临严峻挑战。针对这一关键瓶颈，研究团队创新性设计并合成4-（二苯基膦基）苯甲酸铯，通过有机铯盐精准调控Cs⁺掺入，实现高效掺杂与阳离子均匀分布，成功制备出高相稳定性的高质量钙钛矿薄膜。基于该策略，器件光电转换效率达26.91%，经权威认证效率为26.61%。在最大功率点跟踪与85℃高温测试条件下，搭配热稳定电荷传输层的器件，在1个太阳光照下连续运行1500小时后，仍可保持初始效率的95%，展现出优异的工作稳定性。该研究系统阐明了FA0.9Cs0.1PbI3的相变路径与过渡态结构，揭示了Cs⁺驱动的钙钛矿晶格稳定机制，为发展高稳定、高效率甲脒–铯基钙钛矿光伏器件提供了重要科学依据与技术路线。
（赣南师范大学供图）
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