近日,在北京市自然科学基金杰出青年科学基金项目"高效稳定反式结构钙钛矿太阳能电池的研究"项目中,项目负责人北京大学朱瑞团队在反式结构钙钛矿太阳能电池研究方面取得重要突破。相关成果以"Multifunctional ytterbium oxide buffer for perovskite solar cells"为题发表在《Nature》期刊上。
朱瑞团队在北京市自然科学基金杰出青年科学基金项目的联合支持下,首次采用"物理气相沉积+高真空原位快速氧化方法"大规模制备"非晶态稀土氧化镱(ɑ-YbOx)"多功能缓冲层,构筑了基于量子局域态调控电荷输运的高稳定界面,首次突破了基于金属氧化物缓冲层反式结构钙钛矿太阳能电池25%的效率瓶颈,显著提高了电池的稳定性,证明了该类缓冲层材料适用于不同带隙钙钛矿太阳能电池。ɑ-YbOx界面缓冲层具有廉价、低温制备、大面积成膜均一、稳定性高、高真空快速氧化等优势,为构筑廉价、高效、稳定的反式结构钙钛矿太阳能电池奠定了一定基础,推动了钙钛矿太阳能电池向产业化方向的发展。
该项研究为深入理解ɑ-YbOx界面电荷输运特性提供了科学依据,为未来设计、开发基于量子调控的电荷注入/提取电极提供了参考范例。