
在第一項發表于《自然通訊》的研究中,團隊開發了一種后處理策略,利用冠醚復合物將銣離子精確輸送至鈣鈦礦薄膜的晶疇邊界。通訊作者邁克爾·格拉策爾表示:“通過將Rb?精確地輸送到鈣鈦礦薄膜中,我們觀察到載流子擴散長度和載流子壽命的顯著改善。”另一通訊作者鄭立凱補充道:“這些邊界局部化的陽離子有效地連接了相鄰的晶粒,促進了載流子在多個晶粒域之間的傳輸。”該技術促使形成一維RbPbI?相橋,有助于缺陷鈍化與電荷傳輸。
基于此鈣鈦礦薄膜制成的太陽能電池獲得了25.77%的認證最高效率,并在連續1300小時光照測試后保持了99.2%的初始效率,表現出優異的運行穩定性。中國大連理工大學、中國科學院等多個機構的研究人員參與了此項合作。
在另一項發表于《科學》的研究中,團隊通過晶格應變方法將銣離子摻入寬帶隙鈣鈦礦中。鄭立凱指出:“我們的研究發現,Rb?可以占據鈣鈦礦晶格中的A位,其摻入取決于三鹵化物組成,并且是由晶格應變促成的。”該方法顯著抑制了鹵化物相分離,從而提高了材料穩定性。基于該薄膜的太陽能電池實現了20.65%的轉換效率,其開路電壓達到理論極限的93.5%,代表了寬帶隙鈣鈦礦中較低的光電壓損失。
這些研究表明,通過銣離子修飾調控鈣鈦礦結構與界面,是提高鈣鈦礦太陽能電池效率與穩定性的有效途徑之一。



