北京
近日，嘉興大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院李在房教授團(tuán)隊(duì)尹新星博士在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊
Nature發(fā)表了題為《Efficient near-infrared harvesting in perovskite–organic tandem solar cells》的研究論文。嘉興大學(xué)尹新星博士為論文共同第一作者，新加坡國(guó)立大學(xué)侯毅教授為該論文的通訊作者。這是嘉興大學(xué)教師首次以共同第一作者在該國(guó)際頂級(jí)期刊上發(fā)表論文，實(shí)現(xiàn)了學(xué)校在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊的歷史性重大突破，標(biāo)志著學(xué)校在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池研究領(lǐng)域取得了具有國(guó)際顯示度的重大科研成果。
太陽(yáng)能電池領(lǐng)域長(zhǎng)期受限于單結(jié)器件的理論效率極限（Shockley-Queisser極限），而鈣鈦礦-有機(jī)疊層電池憑借材料帶隙可調(diào)的特性，理論上可實(shí)現(xiàn)超35%的光電轉(zhuǎn)化效率。這類全薄膜結(jié)構(gòu)兼具輕量化、柔性化和低成本溶液加工優(yōu)勢(shì)，在建筑光伏一體化、車載能源等領(lǐng)域潛力巨大。然而其認(rèn)證效率長(zhǎng)期落后于單結(jié)鈣鈦礦電池（27%）及其他疊層體系（如鈣鈦礦-鈣鈦礦疊層30.1%），核心瓶頸在于子電池的效率損失。
分子結(jié)構(gòu)與器件性能
研究團(tuán)隊(duì)基于前期成果（
Nat. Photon.2024, 18, 1269），在本研究工作中，通過(guò)SAM末端溴的引入實(shí)現(xiàn)了寬帶隙鈣鈦礦子電池的精準(zhǔn)能級(jí)匹配和相分離抑制?；谒_發(fā)的Ph-Br-4PACz分子，鈣鈦礦薄膜熒光量子產(chǎn)率提升4倍（達(dá)1.82%），準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂推算的開路電壓（iVOC）達(dá)1.38 V。單結(jié)器件VOC達(dá)1.37 V，F(xiàn)F高達(dá)85.5%，效率突破20.4%。更關(guān)鍵的是，該設(shè)計(jì)顯著抑制光照下的鹵化物相分離，器件在85%濕度下MPPT工作壽命延長(zhǎng)至550小時(shí)。結(jié)合有機(jī)子電池的不對(duì)稱受體設(shè)計(jì)，一舉將鈣鈦礦-有機(jī)疊層電池的效率突破到了26.4%（1 cm2認(rèn)證值），創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，為柔性光伏產(chǎn)業(yè)化開辟新路徑。
作者尹新星簡(jiǎn)歷
尹新星，博士，嘉興大學(xué)碩士研究生導(dǎo)師，嘉興市“創(chuàng)新嘉興·精英引領(lǐng)計(jì)劃”青年領(lǐng)軍人才。長(zhǎng)期從事鈣鈦礦太陽(yáng)能電池界面材料研究，通過(guò)材料創(chuàng)新推動(dòng)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)化，曾多次創(chuàng)造電池效率世界紀(jì)錄。近年來(lái)，以第一/通訊作者身份（含共同）在國(guó)際頂級(jí)期刊如Nature、Nat. Photon.、Energy Environ. Sci.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.等發(fā)表高水平SCI論文21篇 （其中15篇IF > 10，ESI高被引論文3篇，熱點(diǎn)論文1篇），授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利5項(xiàng)。主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目1項(xiàng)，省部級(jí)項(xiàng)目2項(xiàng)，市廳級(jí)項(xiàng)目2項(xiàng)。
嘉興大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院光伏新能源研發(fā)團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)介
嘉興大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院光伏新能源研發(fā)團(tuán)隊(duì)是由學(xué)?！澳虾W(xué)者”特聘教授李在房2018年11月組建的，團(tuán)隊(duì)現(xiàn)有成員6人、研究生15人，研究聚焦鈣鈦礦/有機(jī)太陽(yáng)能電池。長(zhǎng)期以來(lái)，團(tuán)隊(duì)與晶科新能源、阿特斯等世界光伏龍頭企業(yè)保持深度產(chǎn)學(xué)研合作，并聯(lián)合嘉興市小辰光伏科技有限公司打造了嘉興市首條純鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中試線。2020年，團(tuán)隊(duì)牽頭獲批學(xué)校首個(gè)省級(jí)國(guó)際科技合作平臺(tái)“長(zhǎng)三角光伏與新能源技術(shù)國(guó)際科技合作基地”并在2023年獲考核優(yōu)秀。2024年，團(tuán)隊(duì)與晶科新能源聯(lián)合申報(bào)并獲批“全省先進(jìn)疊層光伏技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。近5年，團(tuán)隊(duì)獲批國(guó)家自然科學(xué)基金4項(xiàng)，嘉興市產(chǎn)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目1項(xiàng)，參與獲批浙江省尖兵項(xiàng)目1項(xiàng)， 研究成果先后發(fā)表在Nature、Nature Photonics、Advanced Materials、Energy & Environmental Science等國(guó)際頂級(jí)期刊。
本文來(lái)源：嘉興大學(xué)。
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