许昌学院揭示钙钛矿太阳能电池制备及稳定性机理

本报讯日前，许昌学院教授郑直课题组在太阳能电池器件研究领域取得了新进展，揭示了高湿度条件下卤化铅钙钛矿太阳能电池器件的制备及稳定性机理，相关成果在线发表于由英国皇家化学会主办的《材料化学A》杂志上。

近年来，卤化铅钙钛矿太阳能电池领域发展迅猛。短短6年间，该器件光电转换效率迅速飙升到了20%以上。美中不足的是卤化铅钙钛矿材料对湿气比较敏感，易在潮湿的环境下分解，从而导致太阳能电池器件光电转换效率的下降。

课题组经过两年的实验研究，发现高湿度条件下制备的卤化铅钙钛矿薄膜材料表面迅速被生成的碘化铅薄膜保护起来，减少了钙钛矿材料的进一步分解。另外，利用多孔的氧化锌纳米棒阵列结构作为太阳能电池器件的电子传输层，也在一定程度上起到了保护钙钛矿材料的作用。没有封装的器件在40%的相对湿度条件下保存250天后，其光电转换效率依然保持了最初效率的72%，显示出了优异的器件稳定性。该课题组在此基础上利用瞬态表面光电压技术，对这种器件的光生载流子动力学过程和稳定性机理进行了研究。该工作的发表将对多孔结构卤化铅钙钛矿太阳能电池器件的制备及稳定性研究起到一定的指导作用。（史俊庭）