学校在钙钛矿太阳能电池研究领域取得突破进展

近日，材料科学与工程学院印寿根、曹焕奇教授团队在钙钛矿太阳能电池研究领域取得重要突破。相关成果以“Reactive reconstruction and embedded passivation of heterointerfaces for intrinsically stable perovskite photovoltaics”为题，在国际顶级学术期刊《Science Advances》上发表，论文第一作者为我校博士研究生任智鑫。这是学校在能源领域产出的又一标志性成果，也为钙钛矿光伏电池的应用开发提供了关键技术支撑。

钙钛矿太阳能电池效率高、成本低，但稳定性不足，特别是界面处离子迁移问题成为限制其应用的瓶颈。针对这一难题，团队联合河北工业大学陈聪教授与国电投中央研究院李今朝博士，创新性地提出“反应重构和嵌入钝化”的协同策略，将新型功能大尺寸阴离子CsP3C在钙钛矿吸光层与电荷传输层的界面处进行诱导反应，实现了界面晶格的重构并形成了牢固的化学键，有效阻断了离子迁移通道，显著提高了电池在光/热环境下的稳定性。基于该策略制备的钙钛矿太阳能电池实现了27.28%的光电转换效率，且未封装器件在最大功率点跟踪4092小时后仍保持初始效率的87%、封装器件在85°C条件下连续工作3566小时后仍保持初始效率的80%，达到国际先进水平，并为增强钙钛矿太阳能电池的稳定性提供了新的设计思路。

本研究得到了校党委书记练继建主持的国家重点研发计划项目“近海漂浮式新型光伏系统形式、设计方法及光伏组件耐候性研究”的大力支持。面向国家“双碳”战略和海洋能源开发的重大需求，此项成果进一步拓展了钙钛矿太阳能电池向高湿、高盐、紫外辐照和长期动态载荷的海洋能源领域的应用，充分展示了学校在跨学科协同创新上的深厚积淀，也彰显了应用基础研究向国家重大工程需求的快速转化。