Advanced Materials报道南京邮电大学陈润锋课题组首次提出钙钛矿动态共振调控新策略

发布者:材料科学与工程学院、信息科学与纳米技术研究院 发布时间:2021-11-09浏览次数:20

动态共振结构能响应外部条件改变,自动调整自身结构、实时改变分子的状态和行为,获得高性能器件应用。设计合成基于共振结构的有机光电材料可利用共振结构的动态自适应性,通过调整自身不同的电子状态,动态地、选择性地调控光电性质,获得性能优异的动态自调节有机光电材料,实现材料的智能化

最近,南京邮电大学陈润锋教授、郑州大学段征教授以及阿卜杜拉国王科技大学殷骏博士报道了一种动态调控钙钛矿结晶生长的新策略,具体是设计制备具有动态共振结构的新型空穴传输材料,从钙钛矿底部进行结晶生长调控,该材料能够在中性和带电共振形式的多个电子态之间实现快速自适应的互变异构,诱导钙钛矿晶体生长并进行原位缺陷钝化,并通过共振变化与钙钛矿底部的Pb缺陷作用,形成具有光滑表面、定向结晶和低缺陷态的高质量钙钛矿薄膜,最终实现反式钙钛矿光伏电池的光电转换效率接近于22%0.09 cm2)1.02 cm2大面积光伏器件也高达19.5%。此外,未封装器件在相对湿度为40~50%的空气中或在连续1个太阳光光照或在75oC退火条件下经过1000小时的老化分别保持初始效率的90%88%83%以上。这些结果说明通过共振分子可以成功实现动态调节钙钛矿结晶并促进底部缺陷原位修复,为高性能和大面积反式钙钛矿光伏器件研究提供了新的道路。


该论文的第一作者为南京邮电大学材料科学与工程学院的许利刚副教授和郑州大学博士生吴迪,南京邮电大学陈润锋教授、郑州大学段征教授和阿卜杜拉国王科技大学殷骏研究员为论文的通讯作者。陈润锋教授团队致力于新概念有机半导体材料的开发、机理的研究以及新应用探索,相关动态共振分子的研究先后在Angewandte Chemie International EditionAdvanced MaterialsJournal of American Chemical SocietyResearchMaterials Horizons等一系列国际高水平期刊发表,这也是继该课题组在钙钛矿研究领域发表Energy & Environmental ScienceNano EnergyJournal of Power SourcesSmallJournal of Materials Chemistry A等论文之后的另一重要研究进展。感谢参加研究工作的钱梦圆、吕文轩、刘焱、项渊等同学,感谢国家自然科学基金、江苏省“333工程”、以及南京邮电大学“1311人才计划”(鼎山学者)项目的支持。

 

论文信息:

[Resonance-mediated dynamic modulation of perovskite crystallization for efficient and stable solar cells]

[Ligang Xu, Di Wu, Wenxuan Lv, Yuan Xiang, Yan Liu, Ye Tao, Jun Yin*, Mengyuan Qian, Ping Li, Liuquan Zhang, Shufen Chen, Omar F. Mohammed, Osman M. Bakr, Zheng Duan*, Runfeng Chen*,Wei Huang]

[Advanced Materials]

[10.1002/adma.202107111]

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202107111




撰稿:许利刚 编辑:沈晶晶 审核:陈润锋