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                  7.3】功能材料沙龙第47期活动
                  主讲嘉宾:周欢萍 特聘研究员
                  题目:钙钛矿太阳能电池
                  2019-07-01 | 供稿: 青年职工俱乐部        【 】【打印】【关闭

                    报告题目:钙钛矿太阳能电池

                    主讲嘉宾:周欢萍 特聘研究员(北京大学 工学院)

                    时  间:7月3日(周三)10:00

                    地  点:李薰楼356会议室

                    报告简介

                    近年来,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池以其效率高、制备简单、成本低的优势获得了学术界和产业界的众多关注,但稳定性制约了其发展。相比于传统无机光伏材料,如晶体硅(IV族)和铜铟镓硒(I-III-VI族),有机-无机卤化物钙钛矿材料中的组分如I-、MA+和Pb2+都是尺寸大带电荷量少的离子,形成的晶格较软,易受各种因素的影响,例如氧气、水分、光照、加热等。我们通过化学手段从三个角度调控了钙钛矿薄膜的本征缺陷,从而提高其效率及稳定性:(1)通过在前驱液中引入碱性物种,促使单质碘在碱性环境下发生歧化反应,有效消除了前驱液中的单质碘杂质,大幅度提升了相应的钙钛矿光伏器件的开路电压和效率。(2)利用氟原子极高的电负性,实现氟化物同时钝化阴离子和阳离子空位,所制备的钙钛矿(Cs0.05FA0.54MA0.41)Pb(I0.98Br0.02)3电池获得了平均21.46%的效率(认证效率21.3%)。在最大功率点运行1000 h后,器件仍保持其原始效率的90%。(3)在钙钛矿活性层中引入氧化还原离子对(Eu3+/Eu2+),该离子对以循环方式将电子从Pb0转移到I0缺陷,其中Eu3+将Pb0氧化成Pb2+,生成的Eu2+同时将I0还原为I-,显著提升电池的初始效率和长期稳定性。

                    参考文献:

                    [1]  Chen, Y., Li, N., Wang, L., Li, L., Xu, Z., Jiao, H., Liu P., Zhu C., Zai H., Sun M., Zou, W., Zhang S., Xing G., Liu X., Wang J., Li D., Huang B., Chen, Q., Zhou, H., Nature communications, 2019, 10, 1112.

                    [2]  Li, N., Tao, S., Chen, Y., Niu, X., Onwudinanti, C., Hu, C., Qiu, Z., Xu, Z., Zheng, G., Wang, L., Zhang, Y., Li, L., Liu, H., Lun, Y., Hong, J., Wang, X., Liu, Y., Xie, H., Gao, Y., Bai, Y., Yang, S., Brocks, G., Chen, Q., Zhou, H., Nature energy, 2019, 4, 408.

                    [3]  Wang, L., Zhou, H., Hu, J., Huang, B., Sun, M., Dong, B., Zheng, G., Huang, Y., Chen, Y., Li, L., Xu, Z., Li, N., Liu, Z., Chen, Q., Sun, L., Yan, C., Science, 2019, 363, 265.

                    主讲嘉宾简介:             

                    周欢萍,2010年博士毕业于北京大学化学与分子工程学院,师从严纯华院士,2010年至2015年期间,于美国加州大学洛杉矶分校材料科学与工程系从事博士后工作研究,师从杨阳教授。中组部第十一批“青年千人计划”入选者,2015年6月受聘于北京大学工学院材料科学与工程系特聘研究员,博士生导师。其研究领域包括:低成本/高效率太阳能电池(如钙钛矿)的材料设计,器件构筑;纳米结构与光电器件的耦合;新型功能材料(如半导体或者稀土)的合成、性质研究及其在光电领域的应用。2017年获国家自然科学基金委优秀青年项目支持,2018年获《麻省理工科技评论》第18届“全球35位35岁以下科技创新青年”(Innovators Under 35)。周欢萍研究员在Science, Nature Energy, Nature. Commun.,Joule, J. Am. Chem. Soc.,Nano Lett.,Adv. Mater.等材料、化学、物理及综合类的国际国内有影响的学术期刊上,累计发表学术论文100余篇,截止2019年6月被引用15000次以上。

                    欢迎广大职工和研究生前来交流!

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