暨南大学融媒体中心讯 近日，物理与光电工程学院新能源技术研究院联合脉络能源科技有限公司在Cell姊妹刊Device上发表题为“Wide-band-gap perovskite solar minimodules exceeding 43% efficiency under indoor light illumination”的研究论文。硕士研究生马巧燕、博士研究生马梦恩为共同第一作者，王有生副研究员和麦耀华教授为文章共同通讯作者。

论文截图

宽带隙钙钛矿室内光伏（indoor photovoltaics, IPVs）在物联网（Internet of Things, IoT）系统包括小型、便携式和可持续的电子设备等供电方面展现出巨大的应用前景。然而，由于卤化物相偏析和空位缺陷，宽带隙钙钛矿存在较大的开路电压（Voc）和填充因子（FF）损失，导致室内光电转换效率较低。

鉴于此，研发团队开发了含长链烷基胺配体（OAm+）2D-3D异质结宽带隙钙钛矿及其光伏组件。研究发现，含OAm+配体的宽带隙钙钛矿薄膜表面粗糙度降低，具有更均匀的薄膜形貌和更少的漏电流。通过理论模拟，OAm+配体倾向于吸附在3D钙钛矿或A位空位的界面处，成为桥接2D-3D异质结构的重要间隔物，有效抑制了离子迁移和空位缺陷，最终提升了宽带隙钙钛矿太阳能电池的Voc和FF。结果，2D-3D异质结钙钛矿光伏组件在标准太阳光（AM1.5G 100 mW cm-2）照射下，获得19.20%的转换效率，其中Voc为7.40 V（每个子电池平均Voc为1.233 V），FF为80%。在室内光LED（1000 lux, 3000 K, 301.9 μW cm-2）照射下，组件获得了43.54%的光电转换效率，这是目前为止报道的世界最高室内光伏组件效率。

该工作为减少宽带隙钙钛矿薄膜缺陷、抑制器件非辐射复合及制备高性能光伏组件提供了普适方法，并为探索更高转化效率的钙钛矿室内光伏组件提供理论依据。

宽带隙钙钛矿太阳能电池组件及室内光伏性能

本工作得到了国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金等项目的资助。

论文链接：https://www.cell.com/device/fulltext/S2666-9986(23)00291-0

供稿单位：物理与光电工程学院

文/图：马巧燕

校对：吴绚、杨嘉琳

责编：苏倩怡

初审：麦耀华、肖艳芳

复审：厉明

审核发布：黄睿