【學(xué)術(shù)報告】低成本高效高穩(wěn)定鈣鈦礦光伏
日期：2023-10-16
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題目：低成本高效高穩(wěn)定鈣鈦礦光伏
報告人：吳武強 教授
時間：2023年10月16日（周一）10：00-11：00
地點：霞光樓220會議室
邀請人：仰志斌 副教授
報告人簡介
吳武強，現(xiàn)任中山大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。多年來主要從事新型半導(dǎo)體納米材料的溶液法合成、分子設(shè)計和微納結(jié)構(gòu)調(diào)控，高性能光電器件(染料/量子點敏化太陽電池和鈣鈦礦太陽電池)的制備。目前已發(fā)表SCI收錄論文80多篇，引用超過5000次。其中以第一作者或者通訊作者在Nat.?Sustain.?(1篇)，Nat.?Commun.?(3篇),?Sci.?Adv.?(1篇),?J.?Am.?Chem.?Soc.?(2篇),?Adv.?Mater.?(2篇),?Angew.?Chem.?Int.?Ed.?(7篇)等期刊上發(fā)表SCI收錄論文60多篇，其中有14篇文章入選ESI高引用論文，多篇文章最高引用超過300次。參與撰寫鈣鈦礦材料和電池英文專著1部，申請鈣鈦礦電池相關(guān)專利9項。
報告摘要
近年來，鈣鈦礦光伏技術(shù)的迅速發(fā)展，吸引了廣泛的研究興趣，并展示出誘人的商業(yè)化應(yīng)用前景。溶液法制備的多晶鈣鈦礦薄膜在表面或晶界存在大量的缺陷，影響器件性能及其長期穩(wěn)定性。此外，高性能鈣鈦礦太陽電池普遍使用昂貴的電荷傳輸材料和多功能層堆疊的器件結(jié)構(gòu)，增加了工藝的復(fù)雜性，提高了器件制備成本，且鈣鈦礦材料在光/濕/熱條件下的穩(wěn)定性較差，這些方面將對鈣鈦礦太陽電池實現(xiàn)商業(yè)化提出了嚴峻的考驗。本報告主要介紹添加劑的分子設(shè)計用于表/界面缺陷鈍化的新策略，用于制備具有優(yōu)異光電性能的鈣鈦礦薄膜，結(jié)合刮涂法制備高效穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽電池。其次，開發(fā)了分子摻雜和靶向修飾等創(chuàng)新策略對鈣鈦礦薄膜進行電學(xué)性能改性，制備了效率超過20%的無空穴傳輸層鉛基或錫基鈣鈦礦太陽電池。最后，針對目前高性能鈣鈦礦材料和器件在實際應(yīng)用中穩(wěn)定性不佳、鉛泄露和生物兼容性差等問題，提出利用具有生物兼容性的環(huán)糊精超分子對鈣鈦礦材料進行主客體包合修飾，大幅度提升鈣鈦礦材料的光/濕/熱穩(wěn)定性，使其在水中的發(fā)光性能保持一年以上，且?guī)缀鯖]有鉛泄露，首次展示可穿戴的鈣鈦礦發(fā)光織物用于深海救援領(lǐng)域。將自交聯(lián)的環(huán)糊精超分子網(wǎng)絡(luò)嵌入鈣鈦礦薄膜，對其原位化學(xué)螯合與分子封裝，有效減少鉛泄漏，并提高生物安全性。
