近日，我院新能源技術研究院麥耀華教授團隊的論文“All-Inorganic CsPbI₂Br Perovskite Solar Cells with High Efficiency Exceeding 13%”在《美國化學會志》雜志上發表。《美國化學會志》（Journal of the American Chemical Society,JACS）是材料與化學的權威雜志，影響因子為13.858。博士生劉沖與副研究員李聞哲為共同第一作者，範建東教授和麥耀華教授為文章共同通訊作者。

目前，有機-無機雜化新型鈣钛礦太陽電池的穩定性問題仍然阻礙其進一步産業化。而全無機鈣钛礦太陽電池中各功能層都擁有較好的熱穩定性，制備高效、穩定的新型全無機鈣钛礦太陽電池是解決有機-無機雜化鈣钛礦太陽電池穩定性的重要手段。

近日，新能源技術研究院麥耀華教授團隊在全無機鈣钛礦領域又取得突破性進展，針對當前鈣钛礦太陽電池在熱穩定性方面存在的缺陷，團隊率先提出了基于金屬氧化物(NiO_x、MoO_x)為空穴傳輸層和陰極緩沖層，無機鈣钛礦材料CsPbIBr₂為吸收層的新型全無機鈣钛礦太陽電池器件，器件的熱穩定性得到顯著提升，相關論文發表在Nano Energy上 [Nano Energy, 2017, 41: 75-83]。但是，器件電流受限于吸收層材料較寬的帶隙(CsPbIBr₂, 2.08 eV)以及較低的電子提取效率，器件的能量轉換效率相比傳統有機-無機雜化鈣钛礦太陽電池仍然缺乏競争力。

針對以上問題，團隊采用兩步升溫法制備出高質量的CsPbI₂Br (1.92 eV)鈣钛礦薄膜，并将ZnO@C₆₀雙電子傳輸層結構引用于器件中，該結構比單層ZnO或C₆₀具有更強的電子提取能力，以及更低的界面缺陷态密度。最終，基于FTO/NiO_x/CsPbI₂Br/ZnO@C₆₀/Ag結構的全無機鈣钛礦太陽電池的能量轉換效率達到了13.3%，是該類型電池已報道的世界最高轉換效率之一，同時，電池體現了優良的穩定性。該研究工作為進一步解決鈣钛礦太陽電池的穩定性問題提出了新的思路和方法。

(CsPbI₂Br無機鈣钛礦薄膜的結構)

(ZnO@C₆₀雙電子傳輸層的結構與電子提取特性)

(全無機鈣钛礦太陽電池的器件性能)

該研究得到廣東省高水平大學建設經費的資助，同時也得到國家自然科學基金委面上項目(51672111)、太阳集团app首页科研培育與創新基金青年基金項目(21617341)的支持。

新能源技術研究院是以麥耀華教授為學術帶頭人，為打造高水平新能源技術創新研發平台而成立的研究團隊。新能源技術研究院以技術創新和人才培養為工作重心，通過面向産業化的前沿技術研發、科研成果轉化和創新型人才培養，推動學科建設和新能源産業的發展。目前，研究院有專職科研人員12名，擁有包括PECVD、濺射和SEM、XRD等大型材料與器件的制備與表征設備50餘台(套)，主要開展高效率晶體矽太陽電池、化合物薄膜太陽電池、鈣钛礦太陽電池、锂電池和光伏系統等方向的研究。

（新能源技術研究院）