近日，《先進能源材料》（Adv. Energy Mater.）以“Surface Electronic Modification of Perovskite Thin Film with Water-Resistant Electron Delocalized Molecules for Stable and Efficient Photovoltaics”為題，在線報道了華東理工大學在鈣鈦礦太陽電池器件穩(wěn)定性方面取得的最新研究進展（Adv. Energy Mater., 2018, 1703143，IF: 16.721）。

開發(fā)高效、穩(wěn)定的光伏技術是解決世界能源危機及環(huán)境保護問題的有效途徑。作為《Science》雜志評選的2013年度十大科學突破之一，有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池在短短的幾年間，其光電轉(zhuǎn)換效率已突破22%，受到了科研工作者的廣泛關注。然而，由于鈣鈦礦材料穩(wěn)定性較差，極大地制約了其大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展，尤其在潮濕環(huán)境中，鈣鈦礦材料與空氣中的水分子發(fā)生化學反應，導致太陽能電池器件性能迅速衰減。因此，如何提高鈣鈦礦材料的穩(wěn)定性是該領域面臨的重要挑戰(zhàn)。

圖片說明：借助鈣鈦礦晶體表面噻吩基功能化，提高其器件穩(wěn)定性

該研究工作創(chuàng)新性地提出了利用含共軛基團的分子進行表面電子結(jié)構(gòu)調(diào)控的策略。基于鈣鈦礦材料的表面特性，首次采用了一類兼具共軛基團和疏水基團的噻吩衍生物進行表面修飾，實現(xiàn)了鈣鈦礦材料表面的電子結(jié)構(gòu)調(diào)控，加速了載流子傳輸，鈍化了表面缺陷，并大幅增強了電池器件的濕度穩(wěn)定性。通過表面噻吩基功能化修飾的鈣鈦礦太陽電池，不僅光電轉(zhuǎn)換效率提升至19.89%，同時，在50%的相對濕度環(huán)境中，30天穩(wěn)定性測試效率衰減在20%以內(nèi)，而未經(jīng)處理的鈣鈦礦太陽電池在7天時間內(nèi)，效率衰減即超過90%以上。這一研究成果開辟了鈣鈦礦材料表面電子調(diào)控的新思路，為高效、穩(wěn)定的新型太陽能電池發(fā)展提供了重要方法。

該工作是由材料學院碩士生文天宇在侯宇副研究員和楊化桂教授的指導下完成。研究得到了中國科協(xié)青年人才托舉工程（2017-2019年度）、國家自然科學基金青年基金項目、上海市“晨光計劃”、上海市“青年科技英才揚帆計劃”、華東理工大學特聘計劃等項目的資助和支持。

論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201703143/full