Il basso costo e l'alta efficienza delle celle solari perovskite sono considerate una delle più promettenti tecnologie fotovoltaiche per la produzione di energia a basso costo. Ora le batterie perovskite ad alta efficienza sono ampiamente utilizzate nella sinterizzazione ad alta temperatura, limitando la sua applicazione in dispositivi flessibili, e TiO2 sotto l'azione della luce può essere catalizzata decomposizione di perovskite, che colpisce gravemente la stabilità della batteria.
Attualmente, l'efficienza della batteria perovskite è più del 23%, e il problema di stabilità è diventato il più grande collo di bottiglia che limita la sua tendenza alla praticità. Fang Junfeng, ricercatore di Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, CAS, ha condotto una approfondita ricerca sulle questioni di cui sopra e fatto nuovi progressi. in primo luogo, per risolvere il problema che il TiO2 necessita di un trattamento ad alta temperatura, si propone di utilizzare il fullerene polare (C60 pyrrolidine tris-acid, LTBC) per sostituire TiO2 come materiale di trasmissione elettronica, realizzando l'efficienza ﹥ 17% della batteria perovskite flessibile (ADV. Energy Mater. 201 7, 7, 1701144); Su questa base, il PbI2 è ulteriormente introdotto Nell'Interfaccia per ottimizzare la crescita di cristalli perovskite attraverso l'interfaccia, che migliora l'efficienza del dispositivo al 20,2% (ADV. Funct. Mater. 2018, 28, 1706317). Allo stesso tempo, nel materiale della trasmissione del foro, attraverso al polimero materiale della trasmissione dell'elettrolito per neutralizzare la scelta dello ione (p3ct-n), efficacemente soppresso il polielettrolita l'eccessiva aggregazione, così migliorato il perovskite film sottile sulla crescita Dell'Interfaccia, ha realizzato il rovescio p-i-n perovskite Battery Efficiency ﹥ 19%, l'efficienza del dispositivo flessibile raggiunge anche il 18%, 1 cm * centimetro grande area di efficienza dispositivo ﹥ 15% (ACS appl. Mater. Interfaces2017, 9, 31357;
Scienza avanzata, 2018, 1800159). Sulla base della suddetta alta efficienza p-i-n perovskite batteria, il team ha recentemente compiuto ulteriori progressi nella stabilità del lavoro di batterie perovskite. La potenza continua di produzione di celle solari in effettiva produzione di energia (illuminazione e carico applicato) è l'indice di base per misurare la sua praticità. Nel lavoro effettivo, gli ioni All'Interno del film perovskite si sposterà lungo il confine di grano, che è la ragione importante per il declino dell'efficienza della batteria perovskite. In risposta a questo problema, il team ha sperimentato la strategia di reticolazione in situ per preparare le batterie perovskite. Una piccola molecola organica liquida reticolato (trimetilolpropano triacrylate, TMTA, fig. 1a) viene introdotta nel film perovskite, e la PbI2 chimica ' Anchor ' è effettivamente passivato nel contorno di grano perovskite dal TMTA e la TMTA del contorno di grano. Per realizzare il ﹥ 20% di efficienza del dispositivo; Ancora più importante, dopo un ulteriore trattamento termico, il TMTA può verificarsi una reticolazione in situ (figura 1b), la formazione di una rete stabile di polimeri reticolati (fig. 1C), l'energia di attivazione della migrazione ionica di ioni di calcio in titanio da 0.21 EV a 0.48 EV, in modo da inibire efficacemente la migrazione degli ioni lungo il contorno del grano. Sulla base di questa strategia, la batteria di perovskite ha Un'Uscita di potenza massima continua 400-hour (carico 0.84 v) nella luce solare standard di pieno-spettro e può ancora effettuare 80% dell'efficienza iniziale (Figura 2) e la relativa stabilità di funzionamento (T80) è stata aumentata 590 volte cronometra rispetto alla batteria perovskite tradizionale. Per la prima volta, questo lavoro realizza la stabilità a lungo termine di ﹥ 200 ore sotto la luce solare standard (lampada di XE) e lo spettro completo (non-filtro), che fornisce una nuova idea e metodo per la preparazione di alta efficienza e la batteria stabile di perovskite. nel frattempo, la stabilità Dell'Aria della batteria perovskite (umidità 45%-60%) e la stabilità termica (85 ℃) è anche significativamente aumentata, dopo ﹥ 1000 ore di invecchiamento può ancora mantenere l'efficienza iniziale (o post Burn-in efficienza) più del 90%. Il lavoro relativo alla strategia di cross-linking in situ per methylammoniun efficiente e funzionalmente stabile porta le celle solari dello ioduro è stato pubblicato nella natura -comunicazioni "(comunicazioni di natura, 2018, 9, 3806).
Fang Junfeng è l'unico autore di comunicazione della carta, e Li Xiaodong è il primo autore.
Il lavoro di cui sopra è stato sostenuto dal CAS qyzdb-filo di jsc047, la Fondazione nazionale di scienze naturali della Cina (51773213, 61474125) e il fondo post-dottorato (2017m610380). Fig. 1 (a) struttura chimica TMTA; b TMTA di riscaldamento incrociato;
(c) TMTA in situ dei film perovskite
