山東
IT之家 7 月 23 日消息，東南大學今日宣布，東南大學材料科學與工程學院張天愷教授聯合蘇州大學李耀文教授、陳先凱教授團隊，提出一種新型鈣鈦礦光伏電池界面層設計策略 —— 具有強“電子共振”結構的單分子層，相關成果 7 月 22 日發表于國際頂級期刊《Nature》。
該研究針對傳統界面單分子層本征錨定強度低導致鈣鈦礦電池在嚴苛條件穩定性差的問題，提供了一種新的解決思路。
鈣鈦礦電池輕薄可彎折，能做成柔性發電薄膜，可用于穿戴設備、建筑墻面、太空與極地能源供給，是下一代光伏核心技術。但長期以來，電池內部一層僅單分子厚度的電荷提取界面極易脫落，產生大量缺陷，高溫、冷熱交替環境下發電效率快速下滑，成為規模化落地最大阻礙。
團隊設計了“給體-受體-給體”電子共振分子結構，放大錨定基團電子云密度，縮短并加固分子與基底的連接共價鍵，讓界面分子牢牢“粘”在基底上，同時分子鋪展更均勻，兼顧發電效率與長期穩定。
器件在-40℃~85℃ 寬幅溫度循環、85℃ 高溫光照等多種嚴苛運行條件下的穩定性均得到了大幅提升，為鈣鈦礦太陽能電池拓展極地、太空等應用場景提供了可能。
在應用層面，全新的“電子共振”單分子層在 0.063cm2小面積器件和 15.64cm2模組器件上分別實現了 27.69% 和 23.63% 的認證器件效率，封裝器件在多種嚴苛老化條件下的運行穩定性均實現了突破性增長。同時，該單分子層設計策略在柔性鈣鈦礦電池器件上的普適性也得到了可靠驗證。
李耀文，陳先凱，張天愷為論文共同通訊作者，吳曉曉，寇雯雯為共同第一作者。
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