三校联手，长江学者院士组团，钙钛矿太阳能电池最新Nature！西安交通大学校友共同一作

2024年3月4日，洛桑联邦理工学院、苏州大学、华北电力大学三校团队合作在Nature期刊发表钙钛矿太阳能电池研究论文，西安交通大学校友丁斌为共同第一作者之一。 以下为详细介绍：研究团队与背景合作单位：洛桑联邦理工学院（EPFL）、苏州大学、华北电力大学。核心成员：通讯作者：EPFL的Mohammad Khaja Nazeeeruddin教授（欧洲科学院院士）、Paul J. Dyson教授，苏州大学张晓宏教授（长江学者特聘教授/国家杰青），华北电力大学丁勇副教授。共同第一作者：EPFL博士后丁斌（2014年本科/2019年博士毕业于西安交通大学）、丁勇副教授、苏州大学彭军教授等。研究背景：钙钛矿太阳能电池（PSCs）因优异光电特性被视为下一代光伏技术，但大面积器件存在效率低、稳定性差、可重复性低等问题，阻碍商业化进程。研究内容与创新协同策略：提出以甲基氯化铵（MACl）为掺杂剂、1,3-双(氰乙基)咪唑氯（[Bcmim]Cl）为离子液体添加剂的协同组合策略。作用机制：抑制钙钛矿前驱体溶液（PPS）降解，减少MACl聚集。形成相均匀、高结晶度、低缺陷的钙钛矿薄膜。通过钝化缺陷、增强结晶度和相纯度，提升器件效率与稳定性。性能突破：钙钛矿太阳能组件（PSM）认证效率达23.30%，在27.22 cm2孔径面积上稳定效率为22.97%，创最高认证纪录。长期稳定性显著提升：室温下连续1个太阳光照1000小时后，仍保持94.66%的初始效率。分子机制：揭示[Bcmim]Cl与MACl的相互作用，阐明其对PPS稳定性和器件性能增强的分子基础。通过结构优化，制备出高质量Cs0.05MA0.05FA0.90Pb(I1-xClx)3钙钛矿薄膜，晶粒定向良好、相纯度提高。研究意义商业化前景：该方法有效弥合了实验室研发与实际生产之间的差距，为大面积钙钛矿光伏的规模化生产和商业化提供了关键技术路径。学术价值：通过掺杂-添加剂协同策略，为钙钛矿材料的光学和热力学性质调控提供了新思路，推动了高效稳定PSCs的设计原理发展。