【環球網科技綜合報道】8月3日消息，記者從中科院官網了解到，近日，半導體所研究員遊經碧帶領團隊發現，通過在鈣鈦礦材料中引入少量氯化銣（RbCl），可將常見的引起鈣鈦礦不穩定的二次相PbI2轉化成為全新的熱穩定性和化學穩定性好的(PbI2)2RbCl（簡稱PIRC））。

相關研究成果以Inactive (PbI2)2RbCl stabilizes perovskite films for efficient solar cells為題
，發表在Science上。

據介紹，鈣鈦礦太陽能電池具有成本低、光電轉換效率高等優點。經過十多年的快速發展，鈣鈦礦單結電池效率已超過25%
，基於鈣鈦礦的多結疊層電池效率已超過30%
，鈣鈦礦太陽能電池被認為是未來頗具應用潛力的光伏技術之一。

光電轉換效率是太陽能電池的核心指標之一，為實現高效率的鈣鈦礦太陽能電池，常采用可與鈣鈦礦形成I型異質結能級結構的二次相碘化鉛（PbI2）來阻擋載流子在多晶鈣鈦礦晶界或表麵缺陷處複合。此前，中國科學院半導體研究所發現基於二次相PbI2的鈣鈦礦電池較難兼顧效率和穩定性（Advanced Materials，2017,29,1703852）
，原因在於PbI2二(er)次(ci)相(xiang)的(de)存(cun)在(zai)或(huo)提(ti)供(gong)了(le)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)分(fen)解(jie)以(yi)及(ji)離(li)子(zi)移(yi)動(dong)通(tong)道(dao)，使(shi)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)材(cai)料(liao)以(yi)及(ji)電(dian)池(chi)器(qi)件(jian)長(chang)期(qi)穩(wen)定(ding)性(xing)較(jiao)差(cha)，且(qie)易(yi)產(chan)生(sheng)較(jiao)大(da)的(de)電(dian)滯(zhi)。因(yin)此(ci)，如(ru)何(he)設(she)計(ji)穩(wen)定(ding)的(de)二(er)次(ci)相(xiang)
，既(ji)能(neng)實(shi)現(xian)鈍(dun)化(hua)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)缺(que)陷(xian)，又(you)能(neng)獲(huo)得(de)穩(wen)定(ding)的(de)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)吸(xi)光(guang)材(cai)料(liao)，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)既(ji)高(gao)效(xiao)又(you)穩(wen)定(ding)的(de)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)是(shi)當(dang)前(qian)該(gai)領(ling)域(yu)的(de)重(zhong)要(yao)課(ke)題(ti)之(zhi)一(yi)。

據了解
，該研究實現了85oC條件下鈣鈦礦材料熱穩定性大幅度提升，同時鈣鈦礦材料的離子遷移勢壘提高了3倍
，離子遷移得到有效抑製。此外
，研究發現通過抑製PbI2消除了鈣鈦礦/PbI2界麵的強限域導致的能帶變大問題，減小了鈣鈦礦材料的帶隙，擴展了對太陽光吸收範圍。基於獲得的高穩定性
、光吸收擴展的鈣鈦礦材料，該團隊研製出認證效率為25.6%的鈣鈦礦太陽能電池），為目前公開發表的單結鈣鈦礦太陽能電池世界最高效率。電池器件1000小時放置和85攝氏度加速老化分別保持初始效率的96%和80%。

另外
，該工作同時實現了鈣鈦礦太陽能電池的高光電轉換效率和高穩定性，為鈣鈦礦電池的進一步發展以及產業化奠定了堅實的基礎。