上海交大4篇Science/Nature，在钙钛矿领域已跻身国际第一梯队！

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本文转载自纳米人—————————————————————————————————————————自2015年以来，上海交通大学钙钛矿光伏研究领域就声名鹊起，近两周，上海交通大学连续在Science发表2篇钙钛矿光伏研究成果，更是引起业界轰动，截止目前，上海交通大学在Science/Nature上已经至少发表4篇文章钙钛矿相关论文，包括3篇Science和1篇Nature。其中，韩礼元教授团队发表2篇Science和1篇Nature，赵一新团队发表1篇Science。（如有疏漏，敬请告知） 1. 提出重掺杂无机材料为电荷传输层新策略2015年，韩礼元教授带领的团队发展了一种以重掺杂无机材料为电荷传输层的新策略，极大地提高了电荷传输能力，增强了器件稳定性，首次获得了15%，1cm²的器件认证效率。 2. 发展无溶剂非真空大面积高品质卤化铅钙钛矿薄膜制备方法 2017年，韩礼元教授带领的团队发展了一种无溶剂、非真空的新型沉积方法，可用于制备大面积高品质卤化铅钙钛矿薄膜。这种方法依靠胺络合物前驱体转化成钙钛矿薄膜，然后经过压力处理，实现没有针孔，高度均匀的高品质大面积钙钛矿薄膜。 韩礼元教授团队（图丨上海交通大学） 基于该方法，研究人员制备了一种基于TiO_2­介孔结构的钙钛矿太阳能电池，开孔面积为36.1cm²，首个获得12.1%的大面积钙钛矿模块认证效率记录。更重要的是，这种新型的沉积方法不需要溶剂，可在空气中，较低温度下进行，为大面积钙钛矿光伏器件的低成本制造提供了便利。
3. 发展高稳定性的全无机β-CsPbI₃薄膜
2019年，赵一新团队及其合作者发展了一种高稳定的全无机β-CsPbI₃薄膜，具有更广泛的光谱响应和增强的相稳定性（☞☞上海交大今日Science：赵一新/Grätzel/戚亚冰等报道高稳定的β-CsPbI3基钙钛矿电池）。研究人员通过用碘化胆碱表面处理进一步减轻了钙钛矿层中裂缝和空洞的影响，增加了电荷载流子寿命，并改善了β-CsPbI₃吸收层和载流子选择性接触之间的能级对准。由处理过的材料制成的钙钛矿太阳能电池具有高度可重复性和稳定的效率，在45±5℃的环境条件下达到18.4％。 4. 发展稳固钙钛矿半导体异质结的新策略
2019年，韩礼元带领的团队报道了一种稳固钙钛矿半导体异质结的新策略。他们在富铅钙钛矿薄膜表面沉积氯化氧化石墨烯薄膜，通过形成氯-铅键、氧-铅键将两层薄膜结合在一起，形成新的异质结结构。一方面，成键让氯化氧化石墨烯能够与钙钛矿表面牢固结合，稳定的异质结结构可以有效减少钙钛矿半导体薄膜的分解和缺陷的产生。另一方面，氯化氧化石墨烯本身致密，覆盖的好，能够阻碍离子移动，减少了逃逸离子对电荷传输层功能性的破坏。

具有稳定异质结结构的钙钛矿器件，经老化后，电荷传输层表面电势分布仍然均匀，电荷传输层中钙钛矿分解产物未见明显增多。具有该异质结结构的钙钛矿太阳能电池，在一个标准太阳光光强和60 ^°C条件下连续工作1000小时的后，仍然保有初始效率的90%，而且电池的稳态输出效率通过了国际公认电池评测机构-日本产业技术综合研究所（AIST）光伏技术研究中心的认证。 近年以来，钙钛矿光伏技术已经成为国际科技前沿研究领域竞相发展的关键核心技术，我国科学家在该领域的研究已经处于国际第一梯队。期待上海交通大学在这一领域不断突破，我国各个研究单位的钙钛矿研究能够不断发展，早日占领技术的战略制高点，实现钙钛矿光伏技术的规模商业化（☞☞全球钙钛矿光伏技术与产业化论坛来袭）。

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