近日，武漢理工大學(xué)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池研究團(tuán)隊(duì)取得重要研究進(jìn)展，成果以“The critical role of composition-dependent intragrain planar defects in the performance of MA1-xFAxPbI3 perovskite solar cells”為題，發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)能源類期刊《Nature Energy》上。材料復(fù)合新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李蔚研究員為論文第一作者。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，與傳統(tǒng)硅太陽(yáng)能電池相比，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池有著原料豐富、制備過(guò)程簡(jiǎn)易、生產(chǎn)成本低廉、生產(chǎn)能耗低等優(yōu)點(diǎn)。其最高認(rèn)證效率已經(jīng)達(dá)到25.5 %，逼近單晶硅太陽(yáng)能電池26.7 %的光電轉(zhuǎn)化效率，引起全球光伏行業(yè)的廣泛關(guān)注。

然而，有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦材料同時(shí)也面臨著組成離子容易遷移，長(zhǎng)期穩(wěn)定性差，這些問(wèn)題已成為制約其商業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用的最主要原因。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)六年多的深入研究，通過(guò)超低劑量透射電子顯微技術(shù)，在國(guó)際上首次從實(shí)驗(yàn)上證明了，有機(jī)無(wú)機(jī)-雜化鈣鈦礦材料中的面缺陷，對(duì)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化性能起著至關(guān)重要的影響。該研究的重要性在于建立起光伏材料的微觀結(jié)構(gòu)缺陷與太陽(yáng)能電池宏觀性能的橋梁，可以通過(guò)對(duì)鈣鈦礦晶體內(nèi)部缺陷的精確調(diào)控，有效提升鈣鈦礦太陽(yáng)能電池為器件效率和穩(wěn)定性。從而大大推進(jìn)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的產(chǎn)業(yè)進(jìn)程，有助于進(jìn)一步降低太陽(yáng)能電池的發(fā)電成本，促進(jìn)我國(guó)早日實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。

李蔚，2009-2018年先后在澳大利亞新南威爾士大學(xué)和莫納什大學(xué)，攻讀博士學(xué)位和從事博士后研究，2018年9月加入武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，2021年入選國(guó)家級(jí)高層次人才（青年項(xiàng)目）。主要研究方向?yàn)椋盒滦凸怆姴牧系奈⒂^結(jié)構(gòu)缺陷對(duì)器件性能的作用機(jī)理、鈣鈦礦太陽(yáng)能電池及鈣鈦礦/硅疊層太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。

來(lái)源：武漢理工大學(xué)

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41560-021-00830-9