近日，信息科学技术学院新能源技术研究院唐群委教授团队在全无机CsPbBr₃钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展，并在化学和材料领域顶级刊物Nano Energy（影响因子：15.548）杂志发表了题为“Precise Stress Control of Inorganic Perovskite Films for Carbon-Based Solar Cells with an Ultrahigh Voltage of 1.622 V”的研究论文。赵媛媛博士生为第一作者，段加龙副教授和唐群委教授为文章的共同通讯作者。

近十年来，钙钛矿太阳能电池迅猛发展，其光电转化效率已由最初的3.8%提升至25.2%，但稳定性是阻碍其商业化的瓶颈之一。采用全无机CsPbBr₃钙钛矿作为吸光层显著改善了器件稳定性，但由于高纯CsPbBr₃钙钛矿制备困难、界面电荷复合严重、吸光吸收范围窄等问题导致电池效率仍然较低。唐群委团队围绕上述问题已成功开发出高纯度CsPbBr₃钙钛矿薄膜的多步液相制备（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 3787-3791; Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 5746-5749）、稀土离子掺杂提高晶粒尺寸（Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1802346），以及无机Cu(Cr,M)O₂空穴传输材料（Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 16147-16151）等多项原创性技术，并获得了该类电池的国际最高效率。

在本工作中，唐群委团队针对CsPbBr₃钙钛矿晶粒在制备过程中受压应力作用难以自由生长的难题，通过精准调控PbBr₂前驱体薄膜的成膜温度和孔径，实现钙钛矿薄膜压应力最小化，制备了尺寸高达1.62µm的CsPbBr₃晶粒，不仅将全无机CsPbBr₃钙钛矿太阳能电池的光电转换效率提升至10.71%，获得了光伏电池领域最高的1.622V开路电压，也保持了器件在高湿空气环境下的长期稳定性。

该研究得到国家自然科学基金项目(61774139, 21503202, 61604143)，广东省杰出青年基金项目（2019B151502061），中央高校基本科研专项资金（11618409，11619311）和中国博士后科学基金（55350315）的支持。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519309930