近期👨👨👦，Nature Communications、Angewandte Chemie International Edition♠️、Advanced Functional Materials🚪、Nano Energy等國際權威期刊發表了意昂4体育平台光電能源環境材料研究組在鈣鈦礦太陽能電池研究方面的最新系列成果🥬，文章一經刊發引起了廣泛關註，被Materials Today𓀉、Science Daily等在內的20余家國內外知名科技媒體撰文報道🆑。
有機無機鈣鈦礦太陽能電池是目前新型低成本高效率光伏材料的研究熱點，鈣鈦礦薄膜晶體的大小🍏、覆蓋度與其界面對最終器件影響很大，目前常鈣鈦礦薄膜覆蓋度變低🧑🏿🦰、晶粒偏小，結晶度差等問題，嚴重影響了電池效率與重現性⌛️，針對這一問題，趙一新研究組與美國可再生能源國家實驗室合作😬，引入了奧斯瓦爾德熟化這一策略來對鈣鈦礦薄膜進行後續處理，成功地解決了溶劑工程方法時間窗口較窄的問題，使其具有更好的可操作性，電池效率達到了19.12%😥，研究成果在Nature Communications（Nat. Commun. 2016, 7, 12305.）上發表；針對鈣鈦礦晶體界面鈍化方面的優化，趙一新研究組開發了一種全新的策略實現了碘化鉛含量以及位置的精確調控🕵🏻♂️，通過調整氫碘酸與碘化鉛的比例即可簡便調控碘化鉛的含量，並且這些碘化鉛層都可位於鈣鈦礦晶粒的界面處，實現有效鈍化從而提高了鈣鈦礦薄膜的電子傳輸性能▫️。該方法同樣適用於其他鈣鈦礦材料如溴碘混合型鈣鈦礦薄膜的製備上🤭。采用該策略製備的MAPbI2Br型鈣鈦礦太陽能電池效率達到了14.45%，是目前已有報道的MAPbI2Br型太陽能電池的最高效率，相關研究成果發表在Nano Energy (Nano Energy2016,26, 50-56.)上，上述研究成果的第一（共同）作者為環境意昂4博士研究生張太陽💂🏻。
二維鈣鈦礦和三維鈣鈦礦是目前鈣鈦礦研究的兩個分支，趙一新研究團隊發現，通過調整鈣鈦礦的組分，可以實現從二維鈣鈦礦到三維鈣鈦礦的緯度轉換，打破了二者之間的界限🤰🏿，基於這一思想，研究組通過引入鹽酸分子來構建2D鈣鈦礦🧏🏻🤸🏼♀️，隨著鹽酸的揮發得到3D鈣鈦礦🚇，通過離子交換導致的維度轉換來製備高質量鈣鈦礦薄膜⛹🏽，這一原創性工作發表在權威期刊Angewandte Chemie International Edition（Angew. Chem. Int. Ed. 2016,55, 13460-13464.）上👀；而如果將長鏈氨基酸集團引入到三維鈣鈦礦中🧑🏿🎤，氨基酸兩端的官能團能夠將“打斷”鈣鈦礦結構同時重新鏈接起來，通過和廈門大學毛秉偉田中群教授團隊合作確認形成了二維/三維混合結構，得到高熒光效率的鈣鈦礦薄膜，相關研究工作發表在Advanced Functional Materials上🥵，上述研究成果的第一作者分為碩士研究生李戈和博士研究生張太陽。
趙一新特別研究員帶領的光電能源環境材料研究組在有機無機雜化鈣鈦礦材料在光電方面的研究，目前已經在JACS、Angew. Chem. Int. Ed.、Nano lett.、Nat. Commun.🧛🏼♀️、Adv. Function. Mater.、Chem. Soc. Rev.等期刊上發表論文多篇。上述研究得到了來自國家自然科學基金、國家*#資助計劃、霍英東基金會和意昂4985工程三期項目的資助。
相關論文鏈接：
Facile fabrication of large-grain CH3NH3PbI3−xBrx films for high-efficiency solar cells via CH3NH3Br-selective Ostwald ripening.Nature Communications2016,7, 12305.
http://www.nature.com/articles/ncomms12305
A controllable fabrication of grain boundary PbI2 nanoplates passivated lead halide perovskites for high performance solar cells.
www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285516301124
Ion-Exchange-Induced 2D–3D Conversion of HMA1-xFAxPbI3Cl Perovskite into a High-Quality MA1-xFAxPbI3 Perovskite.Angew.Chem.Int. Ed.2016,2016, 55,13460 –134604.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201606801/full
In Situ Fabrication of Highly Luminescent Bifunctional Amino Acid Crosslinked 2D/3D NH3C4H9COO(CH3NH3PbBr3)n Perovskite Films.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201603568/full
來源：交大新聞網