近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所太陽(yáng)能研究部薄膜硅太陽(yáng)電池研究組研究員劉生忠和陜西師范大學(xué)研究員楊棟團(tuán)隊(duì)與美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)教授Shashank Priya帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)合作，在平面型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池方面取得新進(jìn)展，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。

平面型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和易于制備的特點(diǎn)而備受關(guān)注。但相比于傳統(tǒng)介孔結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦電池，其效率仍然較低且存在嚴(yán)重的滯后效應(yīng)。針對(duì)此問題，該團(tuán)隊(duì)在前期工作中采用離子液體修飾氧化鈦?zhàn)鳛殡娮觽鬏敳牧希瑢⑵矫嫘外}鈦礦太陽(yáng)能電池的效率提升到19.62%，取得了當(dāng)時(shí)平面型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的最高效率，且極大地抑制了平面型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的滯后效應(yīng)(Energy Environ. Sci.)。

最近，該團(tuán)隊(duì)利用乙二胺四乙酸(EDTA)與氧化錫絡(luò)合，成功制備了一種性能優(yōu)異的E-SnO2電子傳輸材料，基于此材料的平面型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率突破21.60%(認(rèn)證效率達(dá)21.52%)。E-SnO2電子傳輸材料較高的電子遷移率，以及合適的能級(jí)位置有效抑制了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中離子遷移和正、負(fù)電荷傳輸失衡導(dǎo)致的界面處電荷積累，基本消除了平面型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中的滯后效應(yīng)。此外，在E-SnO2電子傳輸材料上生長(zhǎng)的鈣鈦礦吸光層具有較大的晶體顆粒，大大降低了鈣鈦礦材料在晶界處的降解幾率，提升了平面型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的環(huán)境穩(wěn)定性。此項(xiàng)研究成果為制備高效穩(wěn)定的平面型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池奠定了基礎(chǔ)。

該研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中央高?；A(chǔ)研究基金、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、111項(xiàng)目、國(guó)家大學(xué)科研基金、長(zhǎng)江學(xué)者創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)室基金、中國(guó)國(guó)家千人計(jì)劃項(xiàng)目的資助。