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來(lái)源：凱爾測(cè)控試驗(yàn)系統(tǒng)（天津）有限公司 2024年10月16日 14:47

獲得高質(zhì)量微米級(jí)鈣鈦礦厚膜是實(shí)現(xiàn)高效和穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的關(guān)鍵，但仍然存在諸多挑戰(zhàn)。北京大學(xué)

朱瑞、龔旗煌、北京航空航天大學(xué)羅德映教授、牛津大學(xué)Henry J. Snaith教授、劍橋大學(xué)Samuel D. Stranks教授和寧波東方理工大學(xué)（暫名）韓兵助理教授為論文的共同通訊作者報(bào)道了一種通過(guò)形成相干晶界來(lái)生產(chǎn)高質(zhì)量、微米厚鈣鈦礦薄膜的有效方法，在穩(wěn)定的大氣中，高米勒指數(shù)的晶粒生長(zhǎng)在低米勒指數(shù)的晶粒上。

所得到的微米厚的鈣鈦礦薄膜，具有增強(qiáng)的晶界和晶粒，表現(xiàn)出穩(wěn)定的材料性能和優(yōu)異的光電性能。

小面積太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)效率為26.1%。

1平方厘米和5 cm×5 cm的微型模塊提供的生產(chǎn)效率分別為24.3%和21.4%。

2024年10月14日，相關(guān)研究成果以Coherent growth of high-Miller-index facets enhances perovskite solar cells為題，發(fā)表在Nature上。北京大學(xué)物理學(xué)院現(xiàn)代光學(xué)研究所2021級(jí)博士研究生黎順德、2021屆畢業(yè)生蘇睿博士、牛津大學(xué)肖云博士、劍橋大學(xué)許衛(wèi)東博士為該論文的共同第一作者。

圖文導(dǎo)讀

圖1、調(diào)控高密勒指數(shù)晶面及相關(guān)機(jī)制。（a）短路電流密度隨鈣鈦礦薄膜厚度變化的理論與實(shí)驗(yàn)值；（b）微米厚鈣鈦礦薄膜的X射線衍射圖譜；（c）時(shí)間分辨光致發(fā)光譜；（d）DFT計(jì)算得到不同晶面取向鈣鈦礦的表面能；（e）不同化學(xué)勢(shì)條件下的表面能。

圖2、原子尺度高分辨率冷凍透射電子顯微鏡（Cryo-TEM）圖像及相干晶界。（a）鈣鈦礦[211]晶帶軸與[001]晶帶軸軸之間相干晶界的高分辨冷凍電鏡圖像；(b)相干晶界的放大圖；（c）對(duì)應(yīng)的快速傅里葉變換（FFT）圖案；（d）相干晶界的理論原子模型。

圖3、電池光電轉(zhuǎn)換效率及穩(wěn)定性。（a—c）0.07cm2電池、1cm2電池以及迷你模組的最高光電轉(zhuǎn)換效率；（d）電池穩(wěn)定性。

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