郑州大学邵国胜教授团队在无铅钙钛矿太阳电池领域获进展

展全思梦 2025-11-06 13:12:08

郑州大学邵国胜教授团队在无铅钙钛矿太阳电池领域获进展

原标题:郑州大学邵教授在无铅钙钛矿太阳能电池领域取得进展。

近日，郑州大学国家低碳环保材料智能设计国际联合研究中心邵教授团队在国际顶级期刊《先进功能材料》(IF = 18.808)上发表了题为“无铅CS2agbibr 6双钙钛矿太阳能电池中离子液体钉扎溴离子”的原创性研究论文。研究生李江宁为论文第一作者，邵教授、沈永龙副教授、段艳艳博士为论文合著者，郑州大学材料科学与工程学院为论文第一作者单位和交流单位。

有机-无机杂化铅卤钙钛矿太阳能电池因其优异的光电性能成为光伏领域的研究热点之一。但有机成分使钙钛矿晶格容易分解，导致电池性能迅速退化。同时，铅泄漏也是对环境和公众健康的潜在威胁。近年来，无机非铅CS _ 2 AgB _ IBR _ 6双钙钛矿引起了研究者的广泛关注，但其固有的离子迁移严重影响了电池性能的进一步提高。

研究小组将两种离子液体1-丁基-1-甲基吡咯烷氯化物和1-丁基-3-甲基吡啶氯化物作为添加剂引入钙钛矿前体。通过离子液体中阳离子对钙钛矿中Br-离子的“钉扎”作用，抑制Br-离子的迁移，减少钙钛矿缺陷，提高电池稳定性。此外，离子液体的引入改善了钙钛矿的电子结构，增加了钙钛矿与底部载流子传输层的费米能级差，提高了电池的开路电压。结合理论计算和实验分析，吡咯离子液体修饰的电池器件效率比未掺杂的器件提高了30%左右，在25 oC和40%相对湿度下储存40天后光伏性能几乎不变。研究结果为设计长期稳定、环境友好的无铅钙钛矿太阳能电池提供了新思路。

本工作得到了国家自然科学基金、科技部973子项目和河南省重点R&D及推广项目的支持。

来源:郑州大学

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