【產(chǎn)通社，12月30日訊】上海交通大學(xué)（Shanghai Jiao Tong University, SJTU）官網(wǎng)消息，其材料科學(xué)與工程學(xué)院金屬基復(fù)合材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授韓禮元、副教授陳漢團(tuán)隊(duì)在高效穩(wěn)定大面積模塊研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)論文“A Scalable Integrated Dopant-Free Heterostructure to Stabilize Perovskite Solar Cell Modules”以上海交通大學(xué)為第一單位發(fā)表于國(guó)際能源領(lǐng)域旗艦期刊《Advanced Energy Materials》（影響因子：25.245）。

該團(tuán)隊(duì)延續(xù)在高效穩(wěn)定性大面積鈣鈦礦電池上的進(jìn)展（Nature 2017, 550, 92–95; Joule 2019, 3, 1–3; Advanced Energy Materials. 2020, 1903487），選用帶有不同官能團(tuán)的硅氧烷，在鈣鈦礦表面構(gòu)建了覆蓋性?xún)?yōu)良的橋接氧化石墨烯（BJ-GO）超薄納米片層，通過(guò)配位鍵鈍化鈣鈦礦表面鉛缺陷，通過(guò)緊湊的二維網(wǎng)絡(luò)在物理上抑制了鹵素離子的遷移，從而保證了空穴傳輸層穩(wěn)定的p型半導(dǎo)體性質(zhì)與空穴提取及傳輸能力。

進(jìn)一步地，研究者制備了可規(guī)�；臒o(wú)摻雜異質(zhì)結(jié)，該結(jié)構(gòu)由富碘表面的無(wú)甲銨鈣鈦礦吸光層、橋連的超薄BJ-GO納米片中間層以及無(wú)摻雜的空穴傳輸層組成。最終，采用這種無(wú)摻雜異質(zhì)結(jié)的大面積鈣鈦礦電池模組 (35.80 cm2) 獲得15.3%的第三方認(rèn)證光電轉(zhuǎn)換效率。封裝的鈣鈦礦模塊經(jīng)過(guò)1000小時(shí)的85oC和85%相對(duì)濕度的濕熱試驗(yàn)后，其效率仍舊保持初始效率的91%以上；且在最大功率點(diǎn)連續(xù)光照1000小時(shí)后，相對(duì)初始效率也保有90%以上。本研究為可擴(kuò)展界面工程提出了一種新的二維網(wǎng)絡(luò)策略，并為穩(wěn)定的鈣鈦礦電池進(jìn)一步鋪墊了道路。

本論文的第一作者是材料學(xué)院2018級(jí)碩士生沙勇明，通訊作者為陳漢和上海黎元新能源科技有限公司畢恩兵。該工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃 （2018YFB1500104），上海市自然科學(xué)基金 （17ZR1414800、20ZR1424900），國(guó)家自然科學(xué)基金（11574199, 11674219、11834011、51902198），國(guó)家創(chuàng)新人才博士后計(jì)劃 （BX201700302），國(guó)家博士后基金會(huì)（2018M640388）和包頭-上海交大創(chuàng)新引導(dǎo)基金（17H100000514）。

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