“分子杂交”出世界纪录武汉光电国家研究中心团队最新成果登上《自然》
本报讯(记者史梦诗 通讯员苟冰冰)杂交水稻大家都熟悉,对科学家来说,分子也能杂交。“分子杂交”就像杂交水稻一样,将两种分子混合杂化,取长补短,运用于钙钛矿电池中,能大幅度提升电池性能,光电转换效率高达26.54%,创造了新的世界纪录。
6月26日,该成果以“Buried interfacemolecular hybrid for inverted perovskite solarcells”为题在线发表于《自然》。我校是该论文的第一完成单位,我校刘三万博士、陈锐博士、孙振兴硕士、深圳职业技术大学霍夫曼先进材料研究院李竞白副教授、武汉理工大学肖文珊博士和南方科技大学章勇助理教授为共同第一作者。我校武汉光电国家研究中心陈炜教授、刘宗豪副教授和韩国成均馆大学Nam-Gyu Park教授为共同通讯作者。
钙钛矿电池是一种新型太阳能电池,具有高效率、低成本、易制备等优点。空穴传输层是电池中的重要组成部分,其主要作用是收集和传输光生空穴,以提高电池的光电转换效率。基于单一种类自组装分子的空穴传输层存在覆盖不致密、浸润性差、不易在其表面制备高质量钙钛矿薄膜等问题,是钙钛矿电池商业化道路的主要瓶颈之一。为此,团队提出了一种“分子杂交”策略,就像配置鸡尾酒,将两种自组装分子混合,两种分子之间的相互作用能够让杂交空穴传输层“质量”更好,覆盖更“均匀”,由此附着其上的钙钛矿层也有了更好的“生长条件”,晶体发育得更加“成熟”,因此将光能转换为电能的效率也更高,达到了 26.54%,超过此前同机构认证的进表效率纪录(26.1%,国家光伏产业计量测试中心,NPVM)。同时,该方法也兼容大面积规模化工艺,实现了当前反式模组国际最高认证效率(22.74%),为低成本高效率大面积钙钛矿光伏组件规模化制造铺平了道路。