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近期，武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院方國家教授課題組和香港理工大學(xué)李剛教授課題組合作，開發(fā)了一種穩(wěn)定劑輔助生長(zhǎng)高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜的方法，并顯著提高了相應(yīng)鈣鈦礦電池的光電性能和穩(wěn)定性。甲脒鉛碘(FAPbI3)基鈣鈦礦具有理想的光學(xué)帶隙，根據(jù)Shockley-Queisser效率極限，F(xiàn)APbI3鈣鈦礦太陽能電池具有更高的理論光電轉(zhuǎn)換效率。但FAPbI3材料的相穩(wěn)定性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性都比較差，因此很難制備高效、穩(wěn)定的FAPbI3基鈣鈦礦電池。

 

本工作通過引入兩種穩(wěn)定劑(MAPbBr3和MACl)，來制備高質(zhì)量和相穩(wěn)定的甲脒基鈣鈦礦((FAPbI3)95(MAPbBr3)5）。通過這種穩(wěn)定劑輔助生長(zhǎng)的策略，制備得到的(FAPbI3)95(MAPbBr3)5鈣鈦礦薄膜具有高結(jié)晶質(zhì)量（大晶粒以及非常低的缺陷態(tài)密度），相應(yīng)的鈣鈦礦器件效率高達(dá)22.51％。更重要的是，相穩(wěn)定的(FAPbI3)95(MAPbBr3)5鈣鈦礦電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性也得到顯著改善，在濕度20RH%空氣環(huán)境條件下儲(chǔ)存2600 小時(shí)后器件仍保持97％的初始效率。

 

該工作以“Stabilizer-assisted growth of formamdinium-based perovskites for highly efficient and stable planar solar cells with over 22% efficiency”為題在國際著名刊物《納米能源》（Nano Energy）上發(fā)表。論文第一署名單位是武漢大學(xué)，武大物理學(xué)院博士生楊光為第一作者，李剛教授和方國家教授為共同通訊作者。

原標(biāo)題:武漢大學(xué)課題組鈣鈦礦光伏電池取得新成果