近日，《先進(jìn)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(bào)道了華東理工大學(xué)在鈣鈦礦太陽(yáng)電池器件穩(wěn)定性方面取得的最新研究進(jìn)展（Adv. Energy Mater., 2018, 1703143，IF: 16.721）。

開(kāi)發(fā)高效、穩(wěn)定的光伏技術(shù)是解決世界能源危機(jī)及環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的有效途徑。作為《Science》雜志評(píng)選的2013年度十大科學(xué)突破之一，有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)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(guān)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(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致太陽(yáng)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(lǐng)域面臨的重要挑戰(zhàn)。

圖片說(shuō)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(tuán)的分子進(jìn)行表面電子結(jié)構(gòu)調(diào)控的策略?；阝}鈦礦材料的表面特性，首次采用了一類兼具共軛基團(tuán)和疏水基團(tuán)的噻吩衍生物進(jìn)行表面修飾，實(shí)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(qiáng)了電池器件的濕度穩(wěn)定性。通過(guò)表面噻吩基功能化修飾的鈣鈦礦太陽(yáng)電池，不僅光電轉(zhuǎn)換效率提升至19.89%，同時(shí)，在50%的相對(duì)濕度環(huán)境中，30天穩(wěn)定性測(cè)試效率衰減在20%以內(nèi)，而未經(jīng)處理的鈣鈦礦太陽(yáng)電池在7天時(shí)間內(nèi)，效率衰減即超過(guò)90%以上。這一研究成果開(kāi)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(yáng)能電池發(fā)展提供了重要方法。

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

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