近日，暨南大学物理与光电工程学院新能源技术研究院在能源领域顶级期刊Energy & Environmental Science（影响因子：32.5）上发表题为“One-step dual-additive passivated wide-bandgap perovskites to realize 44.72%-efficient indoor photovoltaics”的最新研究成果。

审稿专家对该工作做出高度的评价：一步法双添加剂是一种非常有吸引力的方法，在弱光下实现了令人印象深刻的光电转化效率；该研究成果在室内光伏器件领域是一项“里程碑”式的工作（The use of a one-step dual additive is an interesting approach, andthe low-light PCE achieved is impressive; This work is a milestone for indoor photovoltaics）。

（论文截图）

该论文第一作者为硕士研究生马巧燕，王有生副研究员和麦耀华教授为文章共同通讯作者，暨南大学为第一且唯一的通讯单位。

室内光伏能够高效利用室内光（如LED灯或荧光灯），在物联网系统连接的小型、便携式和无线电子设备持续供电等方面展示出巨大潜力（图1）。由于其优异的光电性质，混合碘-溴宽带隙（Eg~1.7-1.9 eV）钙钛矿非常适合于采集光谱分布比较窄的室内弱光。然而，混合碘-溴宽带隙钙钛矿薄膜缺陷导致严重的非辐射复合、卤化物相偏析和空位，引起宽带隙钙钛矿室内光伏器件较大的开路电压和填充因子损失。

（图1.室内光伏为物联网电子设备持续供电多应用场景）

鉴于此，研究团队开发出了一种简单的、一步法双添加剂诱导形成混合碘-溴宽带隙钙钛矿复合加合物，从而制备出了高质量、少缺陷的碘-溴宽带隙钙钛矿薄膜。此方法有效地促进了钙钛矿晶粒生长，缓解了碘-溴卤化物相偏析，进而抑制了薄膜体缺陷引起的非辐射复合损失。NiOx基反式宽带隙钙钛矿太阳电池（Eg~1.71 eV）在太阳光（AM 1.5G）照射下实现了创纪录的21.97%的光电转换效率，填充因子、短路电流密度和开路电压分别达83.4%，21.56mAcm–2和1.25 V。在太阳光连续照射下，封装的器件环境工作稳定性超过800个小时，性能衰减小于5%。

此外，经国家光伏产业计量测试中心认证，在室内光源（U30 1000 Lux 338.2 µWcm–2）照射下，宽带隙钙钛矿太阳电池获得了44.72%的认证记录效率，以及1.07V的高开路电压和82.3%的填充因子（图2），均为当前已报道的世界最高值。这是该课题组继大面积（12.96 cm2）钙钛矿室内组件43.54%的转换效率报道之后（Device, 2023, 1, 100174），再一次取得的效率突破。

（图2. 宽带隙钙钛矿太阳电池的室内光伏性能）

该研究工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研专项和广东省基础与应用基础研究基金等项目的资助。

论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ee/d3ee04022d

来源：暨南大学新闻网

人民号编辑：赖子瑶