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    我院嚴純華/孫聆東課題組參與合作研究的成果入選“2019年度中國科學十大進展”

    2020年2月27日,科學技術部高技術研究發展中心(基礎研究管理中心)發布了2019年度中國科學十大進展,北京大學工學院周歡萍課題組、化學與分子工程學院嚴純華/孫聆東課題組的研究成果“闡明銪離子對提升鈣鈦礦太陽能電池壽命的機理”入選。

    Eu3+/Eu2+氧化還原梭大幅提升鉛碘鈣鈦礦太陽能電池工作壽命

    鈣鈦礦太陽能電池是廣受關注的新一代光伏技術,而其工作穩定性是目前產業化的主要障礙。傳統研究主要通過組分優化、封裝,界面改性和紫外光過濾可以有效的抑制如氧氣、水分和UV光等因素導致的性能下降,從而提升器件的穩定性。然而要進一步提高器件的壽命,需要發展一種長期有效的方法以抑制使役過程中材料的本征缺陷。為提高本征穩定性,課題組及其合作者提出,通過在鈣鈦礦活性層中引入銪離子對(Eu3+/Eu2+)作為“氧化還原梭”,同時消除Pb0和I0缺陷,進而大幅提升器件使用壽命。有趣的是,該離子對在器件使用過程中沒有明顯消耗,對應的器件的最高效率最高達到了21.52%(認證值為20.52%),并且沒有明顯的遲滯現象。同時,引入銪離子對的薄膜器件表現出優異的熱穩定性和光穩定性,在連續太陽光照或85°C加熱1000小時后,器件仍可分別保持原有效率的91%和89%;在最大功率點連續工作500小時后保持原有效率的91%。該方法解決了鉛鹵鈣鈦礦太陽能電池中限制其穩定性的一個重要的本質性因素,可以推廣至其他的鈣鈦礦光電器件,對于其他面臨類似問題的無機半導體器件也具有參考意義。相關研究進展發表在2019年1月18日Science[363(6424):265—270]上。

    延伸閱讀:

    “中國科學十大進展”遴選活動由科學技術部高技術研究發展中心(基礎研究管理中心)牽頭舉辦,旨在激勵廣大科技工作者的科學熱情和奉獻精神,開展基礎研究科學普及,促進公眾理解、關心和支持基礎研究,在全社會營造良好的科學氛圍,至今已舉辦15年。

    據介紹,中國科學十大進展遴選程序分為推薦、初選和終選3個環節。此次邀請專家從320項推薦的科學研究進展中初選出30項進入終選,終選邀請2600余名專家學者進行網絡投票,得票數排名前10位的科學進展入選“2019年度中國科學十大進展”。

    “2019年度中國科學十大進展”入選的成果分別為:探測到月幔物質出露的初步證據、構架出面向人工通用智能的異構芯片、提出基于DNA檢測酶調控的自身免疫疾病治療方案、破解藻類水下光合作用的蛋白結構和功能、基于材料基因工程研制出高溫塊體金屬玻璃、闡明銪離子對提升鈣鈦礦太陽能電池壽命的機理、青藏高原發現丹尼索瓦人、實現對引力誘導量子退相干模型的衛星檢驗、揭示非洲豬瘟病毒結構及其組裝機制、首次觀測到三維量子霍爾效應。


    新聞來源:北京大學新聞網

     

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