进展一:让电池更“绿色”:钙钛矿太阳能电池中天然绿色植物提取物的研究进展


原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202502262
钙钛矿太阳能电池(PSCs)作为第三代光伏技术的代表,因其高效率、低成本等优势备受关注。然而,传统制备工艺中存在的材料缺陷、稳定性不足及环境友好性欠缺等问题,仍是其产业化的重要瓶颈。
近期,陕西师范大学钙钛矿材料与器件团队总结了不同种类天然植物提取物应用于PSCs的优势与局限性,还详细分析了针对PSCs各层和钙钛矿层与其他功能层之间界面的不同植物提取物的应用效果。具体而言,研究从调控钙钛矿晶体的结晶度、提高器件稳定性、调节能级以及创新应用四个方面,深入探讨了植物提取物对PSCs的作用与应用机制。相关研究成果以:“Making Cells “Greener:” Research Progress of Natural Green Plant Extracts in Perovskite Solar Cells”为题,发表在知名材料类期刊《Advanced Functional Materials》上。
进展二:安石榴苷增强钙钛矿太阳能电池的氧化稳定性以抵抗紫外线损伤


原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202502232
随着全球光伏产业的快速发展,地区和环境的差异直接影响着全球钙钛矿组件的安装程度。适合部署在持续阳光照射的地理位置的PSCs 是那些持续暴露在紫外线照射下的太阳能电池,这意味着 PSCs 需要具有抵抗紫外线照射引起的功能退化的能力。
近期,陕西师范大学钙钛矿材料与器件团队提出基于天然植物提取物的创新研究为钙钛矿电池的绿色化与高性能化提供了突破性思路。团队提出了利用石榴皮提取物——安石榴苷(punicalagin)作为PSCs的抗UV辐照增强剂,达到超强稳定性。安石榴苷的高度羟基化结构赋予其强大的抗氧化能力,有效抵御UV辐照诱导的强氧化环境。此外,安石榴苷中的C=O和C=C基团与未配位的Pb2+离子配位,减少了钙钛矿成核和结晶过程中的缺陷生成,提高了薄膜质量和器件性能。得益于安石榴苷的积极作用,PSCs的光伏参数全面提升,功率转换效率(PCE)提升至24.24%。同时,安石榴苷修饰的钙钛矿薄膜表现出优异的抗氧化稳定性和UV辐照耐受性。相关研究成果以“Oxidation Stability of Perovskite Solar Cells Reinforced by punicalagin to Resist UV Damage”为题,发表在知名材料类期刊《Advanced Functional Materials》上。
以上论文的第一作者分别为我院硕士研究生贺尹靖和郑灿,通讯作者为王大鹏副教授、陈立副教授和刘生忠教授,我校为第一署名单位。上述工作得到了国家自然科学基金、陕西省重点研发项目、111项目、中国科学院青年科学家基础研究项目的支持。
撰稿:贺尹靖 王大鹏 审核:刘治科 董芬芬