最近，華東理工大學材料科學與工程學院青年教師侯宇博士在新型太陽能電池關鍵材料的研究方面取得新進展，知名學術期刊Nano Energy以“Low-temperature processed In2S3 electron transport layer for efficient hybrid perovskite solar cells”為題在線報道了相關研究成果（Nano Energy, 2017, 36, 102-109，IF: 11.553）。

　　鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）由于其能量轉換效率高、成本低廉和制備工藝簡單等優點，引起了科研工作者的廣泛關注。電子傳輸層（ETL）作為鈣鈦礦太陽能電池的重要組件之一，可以選擇性傳輸光生電子，抑制載流子復合，對電池能量轉換效率的提高具有重要意義。針對目前傳統ETL材料與鈣鈦礦層本征電子遷移率不匹配這一關鍵問題，該工作采用低溫化學浴沉積方法制備了排列規整的In2S3納米片陣列，并將其首次應用于鈣鈦礦太陽電池ETL的結構設計中。


　　研究人員借助時間分辨光致發光光譜技術，探究了PSCs中電荷傳輸的動力學行為，基于硫化銦的PSCs室溫光致發光淬滅現象明顯，規整的納米片陣列結構可以有效收集和傳輸來自鈣鈦礦光吸收層中的電子，使得電子空穴壽命更短，加速了鈣鈦礦材料中光生載流子的分離。此外，硫化銦ETL更為匹配的能帶結構以及更高的本征電子遷移率，能夠進一步抑制電子的“逆向”傳輸，降低載流子復合機率，從而使得電池器件的短路電流密度、開路電壓以及填充因子均得到提升。基于硫化銦ETL的電池能量轉換效率達到18.22%，較基于傳統ETL的鈣鈦礦太陽電池提高了16%。該工作為不同過渡金屬硫化物ETL材料的設計建立了新策略，同時也為研究PSCs的低溫處理和制備提供了新方法，實現了鈣鈦礦太陽電池新型電子傳輸材料研究方面的新進展。

　　該研究得到了國家自然科學基金青年基金項目、上海市“晨光計劃”、上海市“青年科技英才揚帆計劃”等項目的資助和支持。全文鏈接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285517302355。

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侯宇博士，第十二屆全國青聯委員，現任校團委副書記（兼職），曾獲第六屆“上海市青少年科技創新市長獎”、上海市青年五四獎章、“全國踐行社會主義核心價值觀先進個人標兵”等榮譽稱號，先后入選上海市“晨光學者”、“上海市青年科技英才揚帆計劃”等多項人才計劃。自攻讀博士學位以來，他已在國際SCI收錄期刊發表學術論文32篇，其中以第一作者身份在Nat. Commun.、Adv. Funct. Mater.、Nano Energy、Small、Chem. Eur. J.、J. Mater. Chem. A等國際知名學術期刊發表的研究工作為新型太陽能電池關鍵材料的開發提供了重要途徑及應用基礎，單篇最高他引150余次，相關技術獲國家發明專利2項。

作者：錢嶺　侯宇 來源：華東理工大學材料學院 責任編輯：wutongyufg