ค่าใช้จ่ายต่ำและมีประสิทธิภาพสูงของเซลล์แสงอาทิตย์ perovskite จะถือเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการสร้างพลังงานที่มีต้นทุนต่ำ ตอนนี้แบตเตอรี่ perovskite ประสิทธิภาพสูงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเผาที่อุณหภูมิสูง TiO2, การจำกัดการประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์ที่มีความยืดหยุ่นและ tio2 ภายใต้การดำเนินการของแสงสามารถ catalyzed การสลายตัวของ perovskite อย่างจริงจังส่งผลกระทบต่อความมั่นคงของแบตเตอรี่
ในปัจจุบันประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ perovskite เป็นมากกว่า 23% และปัญหาความเสถียรได้กลายเป็นคอขวดที่ใหญ่ที่สุดที่จำกัดแนวโน้มของการปฏิบัติจริง ฝาง Junfeng, นักวิจัยของหนิงป่อสถาบันเทคโนโลยีวัสดุและวิศวกรรม, cas, ดำเนินการวิจัยในเชิงลึกเกี่ยวกับปัญหาข้างต้นและทำความก้าวหน้าใหม่. ประการแรก, เพื่อแก้ปัญหาที่ TiO2 ต้องการการรักษาอุณหภูมิสูง, ก็จะนำเสนอให้ใช้ขั้วโลก fullerene (C60 pyrrolidine ทริค-กรด, CPTA) ที่จะแทนที่ TiO2 เป็นวัสดุส่งอิเล็กทรอนิกส์, ตระหนักถึงประสิทธิภาพ﹥ 17% ของแบตเตอรี่ perovskite ที่มีความยืดหยุ่น (Adv. พลังงาน. ๒๐๑ 7, 7, ๑๗๐๑๑๔๔); ในพื้นฐานนี้ PbI2 จะนำไปสู่อินเทอร์เฟซเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเจริญเติบโตของผลึก perovskite ผ่านอินเตอร์เฟซซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์เพื่อ๒๐.๒% (Adv. Funct Mater . ๒๐๑๘, 28, ๑๗๐๖๓๑๗) ในขณะเดียวกันในการส่งผ่านช่องวัสดุผ่านการส่งสารอิเล็กโทรไลต์วัสดุเพื่อการรับมือกับการเลือกไอออน (p3ct-n), ได้อย่างมีประสิทธิภาพปราบปราม polyelectrolyte การรวมมากเกินไปจึงปรับปรุงภาพยนตร์บาง perovskite ในการเจริญเติบโตของอินเตอร์เฟซได้ตระหนักถึงการย้อนกลับ p-i-n perovskite แบตเตอรี่ประสิทธิภาพ﹥ 19%, ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่ยืดหยุ่นยังได้รับ 18%, ซม. * ซม. ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ขนาดใหญ่﹥ 15% (ACS Interfaces2017, 9, ๓๑๓๕๗;
วิทยาศาสตร์ขั้นสูง๒๐๑๘, ๑๘๐๐๑๕๙) ตามที่กล่าวถึงข้างต้นแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพสูง p-i-n perovskite, ทีมงานที่เพิ่งทำความคืบหน้าต่อไปในการทำงานของแบตเตอรี่ perovskite. กำลังไฟออกอย่างต่อเนื่องของเซลล์แสงอาทิตย์ในการผลิตพลังงานที่เกิดขึ้นจริง (ไฟส่องสว่างและใช้โหลด) เป็นดัชนีหลักในการวัด Practicability ในการทำงานที่เกิดขึ้นจริง, ไอออนภายในฟิล์ม perovskite จะย้ายไปตามขอบเขตข้าว, ซึ่งเป็นเหตุผลที่สำคัญสำหรับการลดลงของประสิทธิภาพแบตเตอรี่ perovskite. ในการตอบสนองต่อปัญหานี้ทีมผู้บุกเบิกกลยุทธ์ในการ crosslinking การเตรียมแบตเตอรี่ perovskite crosslinked ของเหลวอินทรีย์ขนาดเล็กโมเลกุล (trimethylolpropane triacrylate, tmta, รูป 1a) จะถูกนำเข้ามาในภาพยนตร์ perovskite, และ PbI2 สารเคมี ' จุดยึด ' เป็นอย่างมีประสิทธิภาพ passivated ในขอบเขตของเมล็ดพันธุ์พืช perovskite โดย tmta และ tmta ของขอบเขตธัญพืช. ตระหนักถึงประสิทธิภาพของอุปกรณ์﹥ 20% ที่สำคัญ, หลังจากการรักษาความร้อนเพิ่มเติม, TMTA สามารถเกิดขึ้นใน crosslinking (รูป 1b), การก่อตัวของเครือข่ายพอลิเมอร์ข้ามที่มีเสถียรภาพ (มะเดื่อ 1c), แคลเซียมไทเทเนียมออกไซด์ฟิล์มการเปิดใช้งานการโยกย้ายไอออนพลังงานจาก 0.21 ev เพื่อ 0.48 ev จึงมีประสิทธิภาพยับยั้งการย้ายของไอออนตามขอบเขตของเมล็ด จากกลยุทธ์นี้แบตเตอรี่ perovskite มีการส่งออกสูงสุดต่อเนื่อง๔๐๐ชั่วโมง (โหลด 0.84 v) ในแสงแดดมาตรฐานเต็มสเปกตรัมและยังคงสามารถรักษา๘๐% ของประสิทธิภาพเริ่มต้น (รูป 2), และเสถียรภาพการทำงานของมัน (T80) ได้รับการเพิ่มขึ้น๕๙๐ครั้งเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ perovskite แบบดั้งเดิม. เป็นครั้งแรก, งานนี้ตระหนักถึงเสถียรภาพในระยะยาวของ﹥๒๐๐ชั่วโมงภายใต้แสงแดดมาตรฐาน (xe โคมไฟ) และสเปกตรัมเต็มรูปแบบ (ไม่ใช่ฟิลเตอร์), ซึ่งมีความคิดใหม่และวิธีการสำหรับการเตรียมความพร้อมของแบตเตอรี่ perovskite ที่มีประสิทธิภาพสูงและมีเสถียรภาพ. ในขณะที่ความเสถียรของอากาศของแบตเตอรี่ perovskite (ความชื้น 45%-๖๐%) และความร้อนเสถียรภาพ (๘๕℃) ยังเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ, หลังจาก﹥๑๐๐๐ชั่วโมงของริ้วรอยยังคงสามารถรักษาประสิทธิภาพเริ่มต้น (หรือโพสต์ประสิทธิภาพในการเผาไหม้) มากกว่า๙๐%. งานที่เกี่ยวข้องกับกลยุทธ์การเชื่อมโยงข้ามเพื่อให้มีประสิทธิภาพและ operationally มีเสถียรภาพ methylammoniun เซลล์แสงอาทิตย์ของไอโอไดด์ได้รับการตีพิมพ์ในธรรมชาติ -การสื่อสาร "(การสื่อสารธรรมชาติ, ๒๐๑๘, 9, ๓๘๐๖)
ฝาง Junfeng เป็นเพียงผู้เขียนสื่อสารของกระดาษและหลี่ Xiaodong เป็นผู้เขียนคนแรก
การทำงานข้างต้นได้รับการสนับสนุนโดย CAS qyzdb-ความ-jsc047, มูลนิธิวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติของจีน (๕๑๗๗๓๒๑๓, ๖๑๔๗๔๑๒๕) และกองทุนปริญญา (2017m610380) รูปที่ 1 (a) โครงสร้างทางเคมี Tmta (ข) ความร้อน Tmta ข้ามการเชื่อมโยง;
(ค) Tmta ในการเชื่อมโยง perovskite ของภาพยนตร์
