铯掺杂提升钙钛矿太阳能电池的热稳定性

随着钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cells, PSCs）在能源转换领域的巨大潜力，一项研究聚焦于通过引入无机稳定化的铯离子（Cs+）来提升其热稳定性。这项由顾帅、朱鹏臣、林仁兴、唐明瑶、祝世宁和朱嘉等研究人员在南京大学固体微结构国家重点实验室、工程与应用科学学院及先进微结构协同创新中心进行的研究，揭示了在混合阳离子铅卤化物钙钛矿中掺杂少量的Cs+对于提高器件稳定性的关键作用。 研究发现，在未封装的钙钛矿设备中，将MA（甲胺）和Cs（铯）的比例调整为MA0.85Cs0.05PbI3后，即使在140°C干燥环境中加热80分钟（相对湿度RH≤30%），能量转换效率依然能保持大约75%的原始值以上，这个数值超过了15%。这一显著的热稳定性提升是通过一个简便工艺实现的，这对于推动这类混合阳离子钙钛矿太阳能电池的大规模应用具有重要意义。 混合阳离子钙钛矿的优势在于，它们能够在一定程度上抵消纯有机材料如MAPbI3在高温下常见的降解问题，从而延长器件的工作寿命。这不仅有利于在实际应用中减少维护需求，降低运营成本，还可能拓展其在户外或高温环境中的应用场景，如屋顶太阳能板或热带地区的能源设施。 为了实现商业化的广泛应用，进一步的研究还需关注优化混合阳离子钙钛矿的制备方法，降低成本，以及开发更为有效的封装技术，以确保在实际环境条件下能够长期保持稳定的性能。这项工作为提升钙钛矿太阳能电池的实用性和可靠性迈出了重要的一步，预示着未来该领域有可能实现更大的突破和更广泛的应用。