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氟硅能源材料与化学教育部重点实验室


我校陈义旺/黄增麒教授团队在国际顶级期刊《Advanced Materials》上发表最新研究成果
发布人:朱子欣  发布时间:2025-09-05 浏览次数:15


近日,我校陈义旺/黄增麒教授团队通过引入三苯基磷酸酯(Tri-PyPA)调控宽禁带钙钛矿的Br/I竞争结晶动力学与阳离子分布,实现了相均匀性与缺陷钝化的协同提升,突破了传统宽禁带钙钛矿器件效率与稳定性难以兼顾的瓶颈。相关研究成果以《Competitive Crystallization Modulated Phase-Homogeneous Wide-Bandgap Perovskites for Monolithic Perovskite-Organic Tandem Solar Cells》为题,发表于国际顶级期刊《Advanced Materials》(影响因子:26.8)。江西师范大学为本文第一完成单位,江西师范大学博士研究生叶钱为本文第一作者,黄增麒教授和陈义旺教授为共同通讯作者。

具有可调带隙的宽带隙(WBG)钙钛矿可以与有机太阳能电池集成以构建叠层太阳能电池(TSCs),使器件能够超越Shockley-Queisser效率极限。然而,WBG钙钛矿中的离子失配和结晶动力学会引发不均匀的相分布和缺陷。在这项工作中,利用三苯基磷酸酯(Tri-PyPA)来调控Br/I竞争结晶和组分分布。Tri-PyPAPbBr₂的优先配位降低了Pb²⁺的有效电荷,并改变了Pb²⁺Br/I离子之间的静电相互作用。它抑制了结晶过程中高扩散性(富Br)组分的快速迁移。同时,Tri-PyPA通过H…O=P相互作用与甲脒阳离子形成六元氢键环结构以稳定阳离子。π-π共轭使Tri-PyPA能够在(100)晶面上形成致密的分子覆盖,显著减少非辐射复合并提高离子迁移能垒。均匀的WBG钙钛矿将1.72 eV1.84 eV器件的效率分别提高到创纪录的21.39%19.64%。未封装的器件在光照1100小时后仍能保持其初始效率的95%。冠军钙钛矿-有机TSC的效率达到26.11%(认证效率25.07%),并在连续运行1000小时后保持其初始效率的80%

原文链接https://doi.org/10.1002/adma.202511781



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