近日,苏州大学李耀文团队提出了一种创新的“解耦”策略,将自组装单层(SAM)的沉积与钙钛矿的沉积分离为独立可控的步骤,这一思路将为柔性太阳能电池的高效化开辟新的可能性。校企合作量产商用规格的大尺寸柔性光伏器件,光电转化效率稳定超过20%。相关研究成果以“Decoupled self-assembled monolayer and perovskite deposition for efficient flexible solar modules”为题,在Science上发表。
传统的钙钛矿太阳能电池制造工艺常常将SAM和钙钛矿的沉积过程结合在一起,这可能导致溶剂互溶、界面混扰等问题,影响电池性能。研究团队开发的解耦SAM-钙钛矿共沉积策略通过降低SAM与钙钛矿之间的相互作用,加速了SAM的锚定,并改善了钙钛矿的结晶。在使用苯乙基碘化铵作为钝化分子的情况下,研究者在面积为750cm²的PSMs上获得了20.2%的认证PCE。而使用1,3-二氨基丙烷二氢碘酸盐作为钝化剂的情况下,面积为14.55cm²的PCE达到了22.0%。这些器件在85°C和65%相对湿度下经过1044小时的最大功率点跟踪,性能仅下降了8%。
该研究成果不仅展示了柔性钙钛矿太阳能电池在商业化评估标准下的潜力,也为解决当前柔性光伏技术的效率和稳定性问题提供了新思路。未来,随着技术的进一步发展,柔性钙钛矿太阳能电池有望在清洁能源领域发挥更大作用,推动可持续发展的进程。

图2 解耦的 SAM-钙钛矿共沉积策略
苏州大学李耀文教授、许桂英副教授及李永舫院士、博士研究生伍业勇、硕士研究生张锡坤及东南大学张天恺教授为论文共同第一作者,苏州大学为论文第一完成单位。该研究得到了国家自然科学基金项目资助。
论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.aef9745

