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近日，贛南師范大學(xué)黨委書記陳義旺教授團隊在新型薄膜太陽能電池領(lǐng)域取得重要突破，相關(guān)研究成果在《自然·能源》上發(fā)表。

該研究通過有機銫鹽控制Cs?摻入甲脒–銫基金屬鹵化物鈣鈦礦（FA1-XCsXPbI3），實現(xiàn)高效的Cs+摻雜并均勻化陽離子分布，為實現(xiàn)高相穩(wěn)定性的高質(zhì)量甲脒-銫金屬鹵化物鈣鈦礦提供了關(guān)鍵的科學(xué)基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

甲脒–銫基金屬鹵化物鈣鈦礦憑借可精準調(diào)控的晶體生長特性，在兩步法制備高效太陽電池中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。然而，受限于銫離子可控摻雜量不足、相變機制尚不清晰，穩(wěn)定獲取器件所需的理想α相仍面臨嚴峻挑戰(zhàn)。針對這一關(guān)鍵瓶頸，研究團隊創(chuàng)新性設(shè)計并合成4-（二苯基膦基）苯甲酸銫，通過有機銫鹽精準調(diào)控Cs?摻入，實現(xiàn)高效摻雜與陽離子均勻分布，成功制備出高相穩(wěn)定性的高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜?；谠摬呗?，器件光電轉(zhuǎn)換效率達26.91%，經(jīng)權(quán)威認證效率為26.61%。在最大功率點跟蹤與85℃高溫測試條件下，搭配熱穩(wěn)定電荷傳輸層的器件，在1個太陽光照下連續(xù)運行1500小時后，仍可保持初始效率的95%，展現(xiàn)出優(yōu)異的工作穩(wěn)定性。該研究系統(tǒng)闡明了FA0.9Cs0.1PbI3的相變路徑與過渡態(tài)結(jié)構(gòu)，揭示了Cs?驅(qū)動的鈣鈦礦晶格穩(wěn)定機制，為發(fā)展高穩(wěn)定、高效率甲脒–銫基鈣鈦礦光伏器件提供了重要科學(xué)依據(jù)與技術(shù)路線。

（贛南師范大學(xué)供圖）