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北京大学周欢萍组、严纯华组及合作者钙钛矿太阳能电池研究成果入选“2019年度中国科学十大进展”

2020-02-27

2020年2月27日上午,中国科学技术部高技术研究发展中心发布了“2019年度中国科学十大进展”。探测到月幔物质出露的初步证据、揭示非洲猪瘟病毒结构及其组装机制等10项重大科学进展入选,其中包括北京大学工学院周欢萍课题组、化学与分子工程学院严纯华/孙聆东研究组及合作者的研究进展:阐明铕离子对提升钙钛矿太阳能电池寿命的机理。

夺金彩票开户钙钛矿太阳能电池是广受关注的新一代光伏技术,而其工作稳定性是目前产业化的主要障碍。传统研究主要通过组分优化、封装、界面改性和紫外光过滤等来有效抑制如氧气、水分和紫外光等因素导致的性能下降,从而提升器件的稳定性。然而要进一步提高器件的寿命,需要发展一种长期有效的方法以抑制使役过程中材料的本征缺陷。

为提高本征稳定性,北京大学工学院周欢萍研究组、化学与分子工程学院严纯华/孙聆东研究组及合作者提出,通过在钙钛矿活性层中引入铕离子对(Eu3+/Eu2+)作为“氧化还原梭”,可同时消除Pb0和I0缺陷,进而大幅提升器件使用寿命。有趣的是,该离子对在器件使用过程中没有明显消耗,对应的器件的效率最高达到了21.52%(认证值为20.52%),并且没有明显的迟滞现象。同时,引入铕离子对的薄膜器件表现出优异的热稳定性和光稳定性,在连续太阳光照或85℃加热1000小时后,器件仍可分别保持原有效率的91%和89%;在最大功率点连续工作500小时后保持原有效率的91%。该方法解决了铅卤钙钛矿太阳能电池中限制其稳定性的一个重要的本质性因素,可以推广至其他钙钛矿光电器件,对于其他面临类似问题的无机半导体器件也具有参考意义。(相关报道:ycxmkm.cn/xzky/kyxx/kyxw/911967.htm


铕离子对氧化还原梭工作机理


钙钛矿太阳能电池的结构(A)和实物(B)

夺金彩票开户“中国科学十大进展”遴选活动由科学技术部高技术研究发展中心(基础研究管理中心)牵头举办,至今已举办15届,旨在激励广大科技工作者的科学热情和奉献精神,开展基础研究科学普及,促进公众理解、关心和支持基础研究,在全社会营造良好的科学氛围。

夺金彩票开户“2019年度中国科学十大进展”分别为:探测到月幔物质出露的初步证据、构架出面向人工通用智能的异构芯片、提出基于DNA检测酶调控的自身免疫疾病治疗方案、破解藻类水下光合作用的蛋白结构和功能、基于材料基因工程研制出高温块体金属玻璃、阐明铕离子对提升钙钛矿太阳能电池寿命的机理、青藏高原发现丹尼索瓦人、实现对引力诱导量子退相干模型的卫星检验、揭示非洲猪瘟病毒结构及其组装机制、首次观测到三维量子霍尔效应。

据介绍,此次遴选邀请专家从320项推荐科学研究进展中初选出30项进入终选,终选采取网上投票方式,邀请中国科学院院士、中国工程院院士、国家重点实验室主任、部分国家重点研发计划总体专家组专家和项目负责人等2600余名专家学者对30项候选科学进展进行网上投票,得票数排名前10位的科学进展入选“2019年度中国科学十大进展”。

 

新闻来源:人民网、新华网
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