科研人員在溶劑工程精細調控鈣鈦礦薄膜結晶過程方面取得進展
文章來源：新能源網 更新時間：2025-06-26 16:00:19
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有機無機雜化鈣鈦礦在光伏領域備受關注，其光電轉換效率的迅速提升使其成為光伏技術領域的有力競爭者。然而，由于鈣鈦礦材料具有離子晶體的本質特性，通過溶液法加工制備的鈣鈦礦薄膜往往存在許多晶體缺陷，進而影響器件的效率和長期穩定性。因此，制備高效鈣鈦礦太陽能電池需滿足以下關鍵要求：一是在薄膜形成過程中，精準調控成核與晶體生長速率；二是通過引入鈍化劑，實現鈣鈦礦表面及晶界缺陷的高效鈍化，從而降低缺陷密度。
中國科學院化學研究所李永舫/孟磊團隊通過溶劑工程策略，在前驅體溶液中加入新型溶劑丁磺內酯，調控鈣鈦礦的成核和生長。研究發現，丁磺內酯的加入降低了鈣鈦礦的成核速率并抑制了二次成核過程。丁磺內酯在退火過程中會與鹵素離子發生原位轉換，從而實現鈣鈦礦晶界和表面的鈍化，并提高器件穩定性。基于該策略的鈣鈦礦太陽能電池器件實現了26.5%的光電轉換效率。這一成果展示了溶劑工程在鈣鈦礦結晶調控與缺陷鈍化中的作用，為制備高性能鈣鈦礦光伏器件提供了新思路。 近日，相關研究成果發表在《自然-光子學》（Nature Photonics）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會、科學技術部和中國科學院的支持。
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