Science报道材料学院周欢萍团队&张艳锋团队在钙钛矿太阳能电池的重要进展

主要观点总结

北京大学材料科学与工程学院周欢萍团队与张艳锋团队合作，将晶圆级连续单层MoS2集成到钙钛矿层上下界面，显著提高了钙钛矿太阳能电池的稳定性和效率。研究成果以“Wafer-scale monolayer MoS2 film integration for stable, efficient perovskite solar cells”为题，发表在《科学》期刊上。该研究通过界面工程搭建二维材料和软晶格光电材料的桥梁，为提高钙钛矿基光电器件性能提供了实用框架。

关键观点总结

关键观点1: 金属卤化物钙钛矿成为新一代光伏材料的优势

钙钛矿材料具有优越的光电性能和低廉的成本，是最有前景的新一代光伏材料之一。

关键观点2: 钙钛矿太阳能电池面临的挑战

虽然钙钛矿太阳能电池发展迅速，但在同时实现高效率和足够的稳定性方面仍然存在挑战。卤化物钙钛矿由于其软晶格和相对较弱的键，在太阳能电池运行过程中容易降解。

关键观点3: MoS2集成到钙钛矿层的效果

通过将晶圆级连续单层MoS2集成到钙钛矿层的上下界面，形成了稳定的器件构型，显著增强了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性。MoS2插层从物理和化学上稳定了钙钛矿，减少了载流子非辐射复合，提高了钙钛矿太阳能电池的开路电压和填充因子。

关键观点4: 研究的主要成果

基于MoS2/钙钛矿/MoS2结构的钙钛矿太阳能电池和组件分别实现了高达26.2%和22.8%的光电转换效率。此外，电池表现出卓越的湿热稳定性、光照稳定性和运行稳定性。

关键观点5: 研究的合作与资助情况

该研究得到了多个合作团队和项目的联合资助，包括国家自然科学基金、北京市自然科学基金、国家重点研发计划等。