跳到主要内容
news

浸大研究员研发高性能钙钛矿太阳能电池

返回

钙钛矿太阳能电池是近年来迅速崛起的颠覆性半导体技术。与通过高温、高真空工艺制造的传统矽太阳能电池不同,钙钛矿可以很容易地通过溶液印刷制成薄膜, 就如同印报纸一般。虽然钙钛矿太阳能电池的性能迅速攀升,但在商业化道路上仍然存在重大障碍,尤其是电池器件在实际情况下的稳定性方面。

 

group

正在浸大先进半导体实验室工作的物理系助理教授周圆圆博士和「香港博士研究生奖学金计划」资助博士生郝明伟同学。

 

由於金属卤化物钙钛矿与其他材料层的力学性质迥异,光力学可靠性最近已成为评估钙钛矿太阳能电池性能和商业化潜力的重要标准。香港浸会大学物理系博士生郝明伟和她的导师物理系助理教授周圆圆博士发现晶界凹槽这一鲜被讨论的薄膜微观结构特徵,对钙钛矿介面的光力可靠性以及太阳能电池性能可产生重大影响。周圆圆博士及博士生郝明伟利用在器件传输层中预埋异丁基氯化铵添加剂,使得钙钛矿晶界凹槽显著变平,从而创建了一种光力可靠的钙钛矿介面,可抵抗光热疲劳。经改善的钙钛矿异质介面结构也有利於电荷传输和化学稳定性,分别通过促进载流子注入和减少水分或溶剂捕获来实现。因此,他们创造了高性能钙钛矿太阳能电池,其在440小时湿热试验(85% RH和85 °C)下的效率保持率为94.8%,在2000小时连续光浸泡下的效率保持率为93.0%。本次研究的协作团队还包括来自中国科学院力学研究所、东南大学以及美国耶鲁大学的学者。 

 

该项研究工作已在Advanced Materials (影响因数: 32.09) 的Rising Star “明日之星” 系列中发表。该系列仅限受邀文章,旨在展示世界知名青年研究员在其独立科研生涯早期阶段的杰出成就。所有“明日之星”均由期刊编辑团队及编辑顾问委员会成员单独提名,以表彰青年学者在材料科学领域前沿的影响力。周圆圆博士因其在钙钛矿半导体这一新兴材料科学领域的贡献和影响而获选「先进材料明日之星」。 会与产业界合作,共同推动科技成果转化和商业化。

浸大物理系助理教授周圆圆博士正在观察一组钙钛矿太阳能电池器件。

浸大物理系助理教授周圆圆博士正在观察一组钙钛矿太阳能电池器件。

浸大物理系博士生郝明伟同学正在展示她制备的钙钛矿太阳能电池。

浸大物理系博士生郝明伟同学正在展示她制备的钙钛矿太阳能电池。

考虑到该研究工作的技术创新性和突破性,周博士的团队已透过香港浸会大学知识转移处申请了美国临时专利保护,期望未来有机会与产业界合作,共同推动科技成果转化和商业化。

 

周圆圆博士负责的浸大物理系的先进半导体研究室致力於半导体技术变革,从基础材料学及跨学科的多维视角开展创新研究。周博士的新型半导体主题科技项目入选创科博览2022,成为庆祝香港特别行政区成立25周年的仅有的25个科技项目之一,展现了广泛的社会影响力。有关周博士研究实验室的更多资料,请浏览:https://www.alvinyzhou.com