從南京工業(yè)大學(xué)獲悉，近日，國(guó)際權(quán)威期刊《科學(xué)》在線發(fā)表了該校先進(jìn)材料研究院院士黃維和教授陳永華團(tuán)隊(duì)有關(guān)室溫和高濕度下穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池方面的最新研究成果。據(jù)悉，這一創(chuàng)新成果解決了傳統(tǒng)鈣鈦礦光伏材料制備中的世界性難題，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)光伏領(lǐng)域研究的重大突破。

　　據(jù)介紹，α-FAPbI3鈣鈦礦由于具有最窄的帶隙被認(rèn)為是提高單節(jié)鈣鈦礦光伏器件近理論極限效率最有希望的材料。然而α-FAPbI3鈣鈦礦的相轉(zhuǎn)變難且穩(wěn)定性差限制著其進(jìn)一步的發(fā)展。此外，傳統(tǒng)制備過程必須在惰性氣氛中嚴(yán)格控制溫度和相對(duì)濕度的條件下制備高質(zhì)量的鈣鈦礦薄膜或者鈣鈦礦中間體薄膜，這嚴(yán)重限制了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的大規(guī)模生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用。

　　針對(duì)這一挑戰(zhàn)性難題，黃維和陳永華團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地在高濕度（大于90%）的條件下制備出高達(dá)24.1％的功率轉(zhuǎn)換效率的FAPbI3鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。首次提出了基于離子液體甲酸甲胺（MAFa）作為碘化鉛的前驅(qū)體溶劑，生長(zhǎng)出具有取向排列的碘化鉛薄膜，這些取向生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)具有許多納米級(jí)的離子通道，有助于將FAI滲透到碘化鉛薄膜中發(fā)生反應(yīng)，并且阻擋了水分子的侵蝕。未封裝的器件在85°C持續(xù)加熱和持續(xù)光照下，分別保持其初始效率的80％和90％達(dá)500小時(shí)。這一重大突破為傳統(tǒng)鈣鈦礦光伏材料制備奠定了基礎(chǔ)。