向万春：基于铕掺杂的CsPbI2Br的高效稳定无机钙钛矿太阳能电池

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有机无机杂化钙钛矿太阳能电池在2018年的认证最新光电转换效率已达23.3%，成为可与硅电池媲美的新型太阳能电池。受限于钙钛矿中有机组分的对热不稳定，全无机钙钛矿（CsPbX3）可以从根本上解决该问题，但是低带隙全无机钙钛矿材料在室温下会从立方相（钙钛矿相）变成正交相（非钙钛矿相）而失去光学活性。这种相不稳定性是目前无机钙钛矿太阳能电池的发展瓶颈。

最近，武汉理工大学向万春副研究员团队和瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）王在伟博士，Anders Hagfeldt教授团队报道了一种基于铕掺杂的CsPbI2Br全无机钙钛矿材料。他们采用固态核磁共振的方法从原子尺度进行表征，证明了铕进入钙钛矿八面体晶格中。该种全无机钙钛矿材料可以在相对湿度低于40%条件下稳定存在6个月以上。由它制备的无机钙钛矿太阳能电池具有13.71%的光电转换效率，稳定输出效率也保持在13.35%，开路电压达到1.27V。未封装的器件在连续标准光照下表现出良好的稳定性，在300小时内无衰减，在测试完成仅比初始效率降低了7%。该研究对高效稳定的无机钙钛矿太阳能电池的进一步发展有重要意义。相关成果以题为“Europium-Doped CsPbI2Br for Stable and Highly Efficient Inorganic Perovskite Solar Cells”的文章发表在Cell Press旗下的能源旗舰期刊Joule。

文献链接：Europium-Doped CsPbI2Br for Stable and Highly Efficient Inorganic Perovskite Solar Cells（Joule, 2018, DOI: 10.1016/j.joule.2018.10.008）