中國科學院大連化學物理研究所研究員楊棟、劉生忠團隊采用電子傳輸層中氧空位缺陷填充的策略，制備了目前文獻報道的效率最高的柔性鈣鈦礦太陽能電池組件。近日，相關(guān)成果發(fā)表于《先進材料》。
柔性鈣鈦礦太陽能電池由于具有質(zhì)量輕、便攜、高功質(zhì)比等優(yōu)點而受到廣泛關(guān)注。團隊在早期就開發(fā)了可室溫磁控濺射的TiO2電子傳輸層和可低溫制備的固態(tài)離子液體電子傳輸材料，并制備出了高效率柔性鈣鈦礦太陽能電池。隨后，團隊通過開發(fā)二甲基硫醚添加劑延緩鈣鈦礦的結(jié)晶過程，再次提升了柔性鈣鈦礦太陽能電池的效率。
這項工作中，團隊利用紫外光照射產(chǎn)生的氧和羥基自由基處理SnO2電子傳輸層，減少了SnO2薄膜中的氧空位缺陷。研究發(fā)現(xiàn)，給電子羥基的引入使得SnO2的能級向上移動，有利于鈣鈦礦中電子的導出。而羥基可以在SnO2和鈣鈦礦之間形成氫鍵，改善界面接觸，提供電荷傳輸?shù)耐ǖ?。處理后，SnO2表面的浸潤性得到了有效改善，更利于制備大面積均勻的鈣鈦礦薄膜。
隨后，團隊制備出面積為36.50平方厘米的柔性鈣鈦礦太陽能電池組件，效率達到18.71%，這是目前文獻報道的柔性鈣鈦礦太陽能電池組件的最高效率。同時，該組件表現(xiàn)出良好的機械性能，器件在彎曲1000次后，仍可保持83%的原有效率。
來源：中國科學報
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