钙钛矿电池取得新突破 未来几年将迎来高速增长?
据科技日报,从西湖大学获悉,该校工学院王睿实验室研发出一种新分子——Py3,它有望显著提升钙钛矿太阳能电池(以下简称“钙钛矿电池”)光电转化效率,并将其使用寿命延长约2倍。相关成果于7月24日在线发表于《自然》杂志。
王睿介绍,在正置钙钛矿电池中,自电池表面到内部依次为透明导电氧化物、电子传输层、钙钛矿光吸收层、空穴选择接触层、金属电极;而在倒置钙钛矿电池中,电子传输层和空穴选择接触层的位置对调,其余几层不变。Py3分子主要针对倒置钙钛矿电池而开发。
为解决分子结构不稳定的问题,王睿团队联合浙江大学薛晶晶团队,尝试构建一种全新的共轭母核。他们抛弃传统设计思路,把目光投向具有本征稳定性的全碳基结构——芘核。最终,研究团队成功合成基于芘的共轭母核分子Py3,并开发了新型空穴选择接触结构。实验测试显示,采用Py3分子作为空穴选择接触层的钙钛矿电池,光电转化效率显著提高至26.1%;此类钙钛矿电池器件运行寿命超1万小时。而在现阶段,钙钛矿电池的使用寿命约为3000小时。
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