武大破解钙钛矿太阳能电池寿命难题: 高温工作寿命长25倍

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《科学》在线刊发武汉大学王植平教授课题组的最新研究成果。团队研发的原子尺度界面键合技术，成功攻克钙钛矿太阳能电池效率与稳定性难以协同提升的行业难题。

其制备的电池高温工作寿命较对照器件提升25倍，为该技术产业化应用奠定关键基础。

钙钛矿太阳能电池是光伏领域的研究热点，但现有产品依赖的有机分子层修饰方式，在光照和高温环境下易衰减，电荷传输界面的不稳定性始终制约其实际应用。

针对这一痛点，课题组创新采用原子层沉积工艺，在电池关键界面引入可调控的氧化铪中间层，分别在空穴和电子传输层构建稳定的键合结构，从原子尺度同步解决界面稳定性问题。

在空穴传输层，退火后的氧化铪层形成强配位结构，提升界面热稳定性；电子传输层的氧化铪层则锚定钝化分子、阻断离子迁移，从源头延缓器件性能衰退。

基于该技术的p-i-n型钙钛矿太阳能电池，功率转换效率达27.1%，第三方认证效率26.6%，在85℃、持续1倍太阳光照的严苛条件下运行超5000小时，仍能保持初始效率的90%以上。

该研究还揭示了无机氧化物中间层的多重协同稳定机制，且所采用的制备工艺与大面积生产高度兼容。这项成果得到国家自然科学基金等项目支持。

多功能氧化铪修饰的钙钛矿太阳能电池及其优异的稳定性