2025年2月19日,成像设施光电融合超快生物分子成像装置负责人梁文锡教授和华中科技大学武汉光电国家研究中心陈炜教授的合作成果“Crosslinker-stabilized quasi-two-dimensional perovskite for solar modules with certified stability”发表在国际著名学术期刊《Joule》上。该研究通过4-(氨基甲基)苯甲酸(4-ABA)交联策略,首次实现了高效率和高稳定性的准二维钙钛矿太阳能模块,并通过了严格的第三方认证。

采用4-ABA作为准二维钙钛矿中的双锚定连接剂,首次实现了高效率和高稳定性的准二维钙钛矿太阳能模块,在湿热环境和运行稳定性测试中均表现出色
研究团队使用4-(氨基甲基)苯甲酸(4-ABA)作为双锚定交联剂,嵌入准二维钙钛矿中,减少范德华间隙并增强层间耦合。4-ABA还对NiOₓ/钙钛矿界面进行功能化,促进低维钙钛矿薄膜的垂直生长,提高相纯度,促进载流子传输,提升稳定性。利用该方法制备的准二维钙钛矿太阳能模块在9.66 cm²的孔径面积上实现了16.05%的认证效率,是当时报道的最高值,小面积器件(0.09 cm²)效率达17.64%。
光电融合超快生物分子成像装置的重要组成部分——飞秒瞬态光谱系统主要利用瞬态吸收模块研究了交联剂稳定的准二维钙钛矿薄膜中的载流子动力学。通过瞬态吸收的结果分析,观测到在4-ABA修饰的薄膜中,低维相(n=2, 3)向高维相(3D)的载流子转移过程更高效。瞬态吸收动力学拟合显示,4-ABA修饰的薄膜中,3D相的载流子复合寿命(τ₄)比对照组更长,表明4-ABA减少了缺陷辅助的复合。4-ABA通过强相互作用(如Pb-O配位键和氢键)钝化了钙钛矿中的铅空位和碘空位,抑制了离子迁移和光致降解。

采用瞬态吸收光谱研究交联剂稳定的准二维钙钛矿薄膜中的载流子动力学
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435124005075?via%3Dihub