近日，上海交通大学环境科学与工程学院赵一新教授团队在美国化学会旗下刊物Accounts of Chemical Research(《化学研究评述》)发表了题为“Highly Stable Inorganic Lead Halide Perovskite toward Efficient Photovoltaics”(《高稳定性无机铅卤钙钛矿用以实现高效率太阳能电池》)的特邀综述性论文(Acc. Chem. Res. 2021, 54, 17, 3452)。文章系统地介绍了该课题组基于无机钙钛矿材料实现高稳定性、高效率太阳能电池方面的研究工作。
铅卤钙钛矿太阳能电池兼具高效率和低成本的突出优势，近年来研究进展迅速，产业化前景广阔，为进一步推进光伏产业发展，实现碳中和目标具有重要意义。我校赵一新教授课题组在钙钛矿太阳能电池效率与稳定性研究，特别是在无机钙钛矿太阳能电池领域获得了一系列系统性和指引性创新成果。团队针对全无机钙钛矿材料晶相稳定性的挑战，从内部性质调整和外部环境控制两个宏观角度入手，理论预测和实验验证了概念创新且高效稳定的相铯铅碘无机钙钛矿，并从基础上阐明了结晶动力学对铯铅碘钙钛矿基本材料性质的影响，发展了无机钙钛矿体相和表面缺陷钝化的新思路。有效克服了全无机钙钛矿与有机无机杂化钙钛矿体系的差异性问题，先后提出维度调控、有机阳离子表面端基化和插层低维保护等一系列稳定无机钙钛矿晶相的策略，为无机钙钛矿材料稳定化研究提供了重要指导。团队研究工作不仅多次创造了无机钙钛矿太阳能电池效率的世界记录，所提出的方法被全无机钙钛矿领域广泛采用，受到了业界的高度关注与认可。相关研究工作已在《科学》(Science 2019, 365, 591)、《科学进展》(Sci. Adv. 2017, 3, e1700841)、《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 12345)、德国《应用化学》(Angew Chem Int Ed 2019, 58, 16691; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 12351)和《先进材料》(Adv. Mater. 2020, 59, 1469; Adv. Mater. 2021, 2103688)、《能源环境科学》(Energy. Environ. Sci. 2019, 12, 1495)和《焦耳》(Joule 2018, 2, 2065)等国际知名期刊发表，获中国和美国授权发明专利多项。赵一新教授2018-2020年连续三年入选科睿唯安全球高被引科学家榜单，1篇论文入选“2020年中国百篇最具影响国际学术论文”。
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