鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是目前能源領(lǐng)域研究的前沿和熱點(diǎn)課題之一，其實(shí)驗(yàn)室小面積器件的最高光電轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達(dá)到25.2%。為實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，還需要解決鈣鈦礦電池的穩(wěn)定性和大面積制作問(wèn)題。

為此，華東理工大學(xué)研究人員創(chuàng)新性地提出分子錨定共組裝策略(ACA)，設(shè)計(jì)合成含有吸附基團(tuán)的空穴傳輸分子(HTM)TPA-PT-C6和親水性銨鹽CA-Br，協(xié)同共組裝于ITO電極上，制備高浸潤(rùn)均勻的空穴傳輸單分子層。CA-Br的引入不但能夠調(diào)節(jié)空穴提取層表面能，增加鈣鈦礦前驅(qū)體的浸潤(rùn)性，改善鈣鈦礦膜的形貌和質(zhì)量，還能有效鈍化界面陽(yáng)離子空位缺陷。基于該空穴傳輸層的p-i-n型的大面積鈣鈦礦電池(1.02 cm2)和模塊電池(36 cm2)分別獲得了17.49%和12.67%的光電轉(zhuǎn)化效率。

據(jù)悉，該研究主要由華東理工大學(xué)博士研究生李二鵬在吳永真教授和朱為宏教授指導(dǎo)下完成。同時(shí)，上海交通大學(xué)韓禮元教授團(tuán)隊(duì)在模塊電池制作等方面給予了幫助。該研究得到了中科院院士田禾的悉心指導(dǎo)，并得到國(guó)家自然科學(xué)基金、上海科技重大專(zhuān)項(xiàng)、上海科技國(guó)際合作以及上海高校特聘教授 (東方學(xué)者) 等項(xiàng)目的支持。