Le faible coût et le rendement élevé des cellules solaires pérovskite sont considérés comme l'une des technologies photovoltaïques les plus prometteuses pour la production d'énergie à faible coût. Maintenant les batteries pérovskite à haut rendement sont employées couramment dans le frittage à haute température de TiO2, limitant son application dans les dispositifs flexibles, et TiO2 sous l'action de la lumière peut être catalysée décomposition de pérovskite, affectant sérieusement la stabilité de la batterie.
À l'heure actuelle, l'efficacité de la batterie pérovskite est supérieure à 23%, et le problème de stabilité est devenu le plus grand goulot d'étranglement limitant sa tendance à la pratique. Fang Junfeng, chercheur de l'institut Ningbo de technologie des matériaux et de l'ingénierie, cas, a mené des recherches approfondies sur les questions ci-dessus et a fait de nouveaux progrès. tout d'abord, afin de résoudre le problème que TiO2 a besoin de traitement à haute température, il est proposé d'utiliser Polar fullerène (C60 pyrrolidine tris-acid, CPTA) pour remplacer TiO2 comme matériel de transmission électronique, la réalisation de l'efficacité ﹥ 17% de la batterie flexible pérovskite (adv. Energy Mater. 201 7, 7, 1701144); Sur cette base, le PbI2 est encore introduit dans l'interface pour optimiser la croissance des cristaux pérovskite à travers l'interface, ce qui améliore l'efficacité de l'appareil à 20,2% (adv. FUNCT. Mater. 2018, 28, 1706317). En même temps, dans le matériel de transmission de trou, par le matériel de transmission d'électrolyte de polymère pour contrecarrer le choix d'ion (p3ct-n), effectivement supprimé le polyélectrolyte l'agrégation excessive, ainsi amélioré le film mince pérovskite sur la croissance de l'interface, a réalisé l'inverse p-i-n pérovskite efficacité de la batterie ﹥ 19%, l'efficacité du dispositif flexible atteint également 18%, 1cm * 1cm grande efficacité de dispositif de zone ﹥ 15% (AEC à lettre. Interfaces2017, 9, 31357;
Advanced science, 2018, 1800159). Sur la base de la batterie pérovskite p-i-n haut rendement mentionnée ci-dessus, L'équipe a récemment fait de nouveaux progrès dans la stabilité au travail des batteries pérovskite. La puissance de sortie continue des cellules solaires dans la production d'énergie réelle (illumination et charge appliquée) est l'indice de base pour mesurer sa faisabilité. Dans le travail réel, les ions à l'intérieur du film pérovskite se déplacer le long de la limite du grain, qui est la raison importante pour le déclin de l'efficacité de la batterie pérovskite. En réponse à ce problème, l'équipe a initié la stratégie de réticulation in situ pour préparer les batteries pérovskite. Une petite molécule organique réticulée (trimethylolpropane triacrylique, TMTA, Fig. 1a) est introduite dans le film pérovskite, et l'PbI2 chimique «Anchor» est effectivement passivée dans la limite du grain pérovskite par le TMTA et le TMTA de la limite du grain. Pour réaliser le ﹥ 20% efficacité du dispositif; Plus important encore, après un nouveau traitement de chauffage, le TMTA peut se produire dans la réticulation in situ (figure 1b), la formation d'un réseau de polymère réticulé stable (Fig. 1c), l'énergie d'activation de la migration des ions de calcium en oxyde de titane à partir de 0,21 ev à 0,48 ev, ce qui inhibe efficacement la migration des ions le long de la limite Sur la base de cette stratégie, la batterie pérovskite a une puissance maximale continue de 400 heures (charge 0,84 v) dans la lumière du soleil standard de plein-spectre et peut toujours maintenir 80% de l'efficacité initiale (figure 2), et sa stabilité de travail (T80) a été augmentée 590 fois par rapport à la batterie pérovskite traditionnelle. Pour la première fois, ce travail réalise la stabilité à long terme de ﹥ 200 heures sous la lumière du soleil standard (Xe LAMP) et le spectre complet (non-filtre), qui fournit une nouvelle idée et la méthode pour la préparation de haute efficacité et stable pérovskite batterie. pendant ce temps, la stabilité de l'air de la batterie pérovskite (humidité 45%-60%) et la stabilité thermique (85 ℃) est également augmentée de façon significative, après ﹥ 1000 heures de vieillissement peut encore maintenir l'efficacité initiale (ou post Burn-in efficacité) plus de 90%. Travaux connexes à la stratégie de réticulation in situ pour des methylammoniun efficaces et opérationnellement stables les cellules solaires d'iodure ont été publiées dans la nature -Communications "(nature communications, 2018, 9, 3806).
Fang Junfeng est le seul auteur de communication du journal, et Li Xiaodong est le premier auteur.
Les travaux ci-dessus ont été soutenus par le cas qyzdb-SSO-jsc047, la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (51773213, 61474125) et le fonds postdoctoral (2017m610380). Fig. 1 (a) structure chimique TMTA; b le chauffage TMTA;
c TMTA in situ de la réticulation des films pérovskite
