科学家利用多功能有机分子提升钙钛矿太阳能电池效率

据中科院消息称，近日中国科学院大学、高能物理所和清华大学联合研发团队，利用创新有机化合物乙内酰脲，成功制成光电转换率高达25.15%、环境稳定的钙钛矿太阳能电池，展现出稳定的光电特性。

作为新一代光伏发电技术的热点研究对象，钙钛矿太阳能电池因其卓越的电光能转化性能备受瞩目。现阶段，可观的产能效率已达到26%以上。

然而，由于有机-无机杂化钙钛矿的晶体生长过程十分复杂，难以获得均质而高质量的薄膜，导致晶格畸变等问题损害了电池性能与使用寿命。

试验结果表明，添加Hydantoin的有机官能团可显著降低中间溶剂相和δ相钙钛矿的生成，产物光学活性相的结晶度提升，更加偏爱out-of-plane取向，同时抑制了多种缺陷和载流子非辐射复合。

基于Hydantoin辅助的钙钛矿太阳能电池不仅其效率达到了25.66%，更具备出色的环境稳定性。即使在持续运行1600小时后，电池产量仍保持在初始96.8%的水平。

据悉，此项研究论文已发表于科学期刊《先进材料》，资金来源包括国家自然科学基金和国家重点研发计划项目。