中科院化学所宋延林等AM：莫尔光增益结构-钙钛矿太阳能电池

有机-无机杂化钙钛矿材料具有优异的光学和电学性能，成为近年来光电功能材料领域的研究热点，而高光捕获效率和高质量的钙钛矿薄膜是提高器件性能的关键。由于钙钛矿材料具有高的光吸收系数，这就需要通过设计并合理构筑光增益结构，进一步接近或突破光吸收的极限。

图1. 构筑Moiré钙钛矿光增益结构光电转换器件。图2. 莫尔钙钛矿期间的光电性能表征

近日，中科院化学所宋延林研究员、李明珠研究员以及浙江大学沙威教授等合作，通过采用DVD光盘作为模板构筑光栅结构，旋转两层光栅的角度使其产生莫尔纹（Moiré纹），实现光栅数“1+1=3”。计算模拟结果表明，当旋转角度达到30^o时，其Moiré光增益结构使得整个器件能够获得最大的光捕获效率，其中所设计构筑的Moiré光增益结构钙钛矿薄膜的吸收极限已经接近并部分超过实际Yablonovitch 4n²吸收极限的平均值，从而大幅提高钙钛矿光电转换器件的光电转换效率20.17% (MAPbI₃) 以及 21.76% ((FAPbI₃)_1-x (MAPbBr₃)_x)，该方法适用于多种体系钙钛矿太阳能电池的制备过程，拓宽了钙钛矿太阳能电池的使用范围，该工作为制备高光捕获效率的光电转换器件提供了新的方法和思路。相关结果发表在Advanced Materials期刊上（论文信息附后），通讯作者是中科院化学所宋延林研究员、李明珠研究员以及浙江大学沙威教授，第一作者是汪洋助理研究员。

论文信息：

Colorful Efficient Moiré‐Perovskite Solar Cells

Yang Wang，Yangjie Lan，Qian Song，Florian Vogelbacher，Ting Xu，Yan Zhan，Mingzhu Li，Wei E. I. Sha，Yanlin Song

Advanced Materials

DOI: 10.1002/adma.202008091

点击左下角 “ 阅读原文 ” ，查看该论文原文。

Advanced

Materials

期刊简介

《先进材料》（Advanced Materials）是一本超过30年历史，由Wiley出版发行的材料科学类知名权威期刊。期刊聚焦功能材料在化学、物理、生物等各项领域及相关交叉学科的前沿进展，影响力广泛。最新影响因子为27.389，中科院2020年SCI期刊分区材料科学大类Q1区、工程技术大类Q1区。

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