近日，我校功能納米與軟物質研究院（FUNSOM）張曉宏教授、彭軍教授與洛桑聯邦理工學院Mohammad Khaja Nazeeruddin教授、Paul J. Dyson教授、Zhaofu Fei教授，以及華北電力大學丁勇教授等多個課題組團隊合作的研究成果“Dopant-additive synergism enhances perovskite solar modules”在《自然》（Nature）上發表。彭軍為論文的共同第一作者，張曉宏為論文的共同通訊作者。
鈣鈦礦太陽能電池憑借其效率和穩定性的迅速提升，已成為當前最為先進的新型薄膜光伏技術。然而，與實驗室規模的小電池相比，大面積鈣鈦礦電池組件效率低、穩定性差和可重復性低的問題是阻礙其商業化的主要瓶頸。
針對上述關鍵科學問題，近日，張曉宏、彭軍及其合作者通過采用氯化甲銨（MACl）作為摻雜劑、1,3-雙（氰甲基）咪唑氯化物（[Bcmim]Cl）作為Lewis堿性離子液體添加劑的策略，顯著抑制了鈣鈦礦前驅體溶液的降解，減少了MACl聚集，從而制備出了取向生長、結晶優良的高質量鈣鈦礦薄膜。在孔徑面積約為27.22cm2的鈣鈦礦電池組件上實現了22.97%的穩態效率，成功刷新了鈣鈦礦組件穩態效率的世界紀錄（國家光伏產業計量測試中心，NPVM認證）。此外，在65攝氏度的工作條件下，經過連續1000小時光照老化后，測試獲得的鈣鈦礦電池組件效率仍保持初始值的87.19%，這充分證明了其出色的光熱穩定性。
更為重要的是，本項工作揭示了摻雜劑與添加劑協同作用的內在機理，即質子交換和多點位相互作用，為提高大面積鈣鈦礦電池組件性能提供了一個切實可行的方案。
文章題目：Dopant-additive synergism enhances perovskite solar modules
文章網址：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07228-z
