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柔性鈣鈦礦太陽能電池新突破:修覆裂紋技術助力效能飆升至24.51%


中國科學院寧波材料技術與工程研究所的研究員葛子義和劉暢,最近在柔性鈣鈦礦太陽能電池(f-PSCs)方面取得了重要突破。他們針對f-PSCs在機械彎曲下易出現的不可逆裂紋問題進行了研究,並引入了可交聯的兩性離子彈性體(SBMA)來解決這一挑戰。


研究發現,SBMA的引入使得鈣鈦礦薄膜能夠在溫和的條件下自修覆裂紋,這是通過兩性離子之間的動態非共價靜電相互作用觸發的「兩性離子融合」機制實現的。此外,SBMA還能在鈣鈦礦晶界上形成交聯結構,調節鈣鈦礦的成核和結晶過程,從而提高了鈣鈦礦薄膜的機械穩定性。

研究團隊還發現,SBMA上的極性亞碸端基可以提供化學鈍化作用,並創造大的介電環境,從而抑制了載流子的捕獲和非輻射重組過程,進一步提高了f-PSCs的性能。

該項研究基於這一技術實現了24.51%的能量轉換效率,並表現出優異的機械可持續性和耐久性。在進行10000次彎曲循環測試後,f-PSCs的能量轉換效率仍然保持在初始值的90%以上這一研究成果為柔性鈣鈦礦太陽能電池的進一步發展提供了重要的技術支持,並有望推動其在實際應用中的廣泛應用。 參考文獻及圖片來源:

宁波材料所柔性钙钛矿太阳能电池研究取得进展


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