
钙钛矿光伏研究方向聚焦于的材料及器件本征稳定性提升与产业化应用,核心是通过材料设计、结晶动力学调控及多维表征技术解决电池的关键瓶颈问题。具体包括:
1. 无甲胺钙钛矿太阳能电池的稳定性及效率双突破
针对传统电池依赖挥发性甲胺添加剂导致高温稳定性差的问题,课题组揭示了FACsPbI3合金薄膜中因时空差异性结晶引发的组分偏析机制,提出配体辅助结晶路径调控策略(如假卤素阴离子稳定中间相),结合同步辐射GIWAXS原位表征与理论计算,实现了均质薄膜可控制备,使器件稳态效率达25.94%,反扫效率26.64%(认证纪录),并在85℃/60%湿度下运行2000小时后保持>95%的初始效率。课题组继续通过器件优化实现了27.2%的稳态认证效率。
2. 准二维钙钛矿的组分与能量管理
通过添加剂工程(如氨基酸配体)调控准二维钙钛矿的量子阱分布与相分离行为,优化载流子传输和能量转移路径,实现高效稳定低维钙钛矿光伏器件。
3. 产业化兼容工艺开发
面向大面积制备需求,发展大面积制膜技术,实现100×100 mm2组件21.78%的效率,组内建立兼容大于200×200 mm2产业化组件生产制造设备。课题组以化学基础学科为核心,融合凝聚态物理与器件工程,构建“材料设计—原位表征—工艺优化—产业转化”的全链条创新体系,近期正拓展钙钛矿/铜铟镓硒叠层、柔性器件等新方向。





