從南京工業(yè)大學獲悉，近日，國際權(quán)威期刊《科學》在線發(fā)表了該校先進材料研究院院士黃維和教授陳永華團隊有關(guān)室溫和高濕度下穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池方面的最新研究成果。據(jù)悉，這一創(chuàng)新成果解決了傳統(tǒng)鈣鈦礦光伏材料制備中的世界性難題，實現(xiàn)了我國光伏領(lǐng)域研究的重大突破。

　　據(jù)介紹，α-FAPbI3鈣鈦礦由于具有最窄的帶隙被認為是提高單節(jié)鈣鈦礦光伏器件近理論極限效率最有希望的材料。然而α-FAPbI3鈣鈦礦的相轉(zhuǎn)變難且穩(wěn)定性差限制著其進一步的發(fā)展。此外，傳統(tǒng)制備過程必須在惰性氣氛中嚴格控制溫度和相對濕度的條件下制備高質(zhì)量的鈣鈦礦薄膜或者鈣鈦礦中間體薄膜，這嚴重限制了鈣鈦礦太陽能電池的大規(guī)模生產(chǎn)和實際應用。

　　針對這一挑戰(zhàn)性難題，黃維和陳永華團隊創(chuàng)造性地在高濕度（大于90%）的條件下制備出高達24.1％的功率轉(zhuǎn)換效率的FAPbI3鈣鈦礦太陽能電池。首次提出了基于離子液體甲酸甲胺（MAFa）作為碘化鉛的前驅(qū)體溶劑，生長出具有取向排列的碘化鉛薄膜，這些取向生長的結(jié)構(gòu)具有許多納米級的離子通道，有助于將FAI滲透到碘化鉛薄膜中發(fā)生反應，并且阻擋了水分子的侵蝕。未封裝的器件在85°C持續(xù)加熱和持續(xù)光照下，分別保持其初始效率的80％和90％達500小時。這一重大突破為傳統(tǒng)鈣鈦礦光伏材料制備奠定了基礎(chǔ)。