西安交大吴朝新教授团队在大面积商用钙钛矿光伏研究领域取得进展

　　在全球能源转型的关键时期，钙钛矿太阳能电池作为新一代光伏技术，在产业化应用中表现出巨大潜力。其中，如何获得均匀稳定的空穴传输层 (HTL)， 在大面积组件制备过程中至关重要。然而，目前基于自组装单分子层 (SAM) 的HTL通常存在界面结合力弱、薄膜均匀性差、稳定性不足等问题，限制了其规模化应用。
 

　　鉴于此，西安交通大学电信学部电子学院吴朝新教授团队提出了一种集成HTL策略，并在NiOx合成过程中进行原位SAM锚定，从而形成一种可扩展、高性能且耐用的HTL。该策略显著增强了分子有序性、能级排列和电荷提取，从而显著提升了大面积狭缝涂布组件的性能。
 

　　采用这种HTL的钙钛矿太阳能电池实现了26.02 %的最高效率(有效面积为 0.0655 cm2)，而大面积组件效率在23.25 cm2时达到22.80 %，87.45 cm2时达到21.45%， 749.276 cm2时达到20.21 %(认证效率为19.50 %)，显示出卓越的可扩展性。此外，商业应用的关键关注点——辐照和热稳定性，也得到了显著改善。封装后的大面积组件成功通过了 IEC 61215-2-2021标准中的三项组件质量测试(MQT)：户外暴露(MQT 08)、紫外线预处理(MQT 10)和湿高温工作寿命(MQT 13)测试。
 

　　
       上述研究近期以《用于高性能和可扩展的钙钛矿太阳能电池的原位协调HTL策略》(In situ Coordinated HTL Strategy for High-Performance and Scalable Perovskite Solar Cells) 为题发表在国际顶级期刊《自然·通讯》(Nature Communications)上，西安交通大学电子科学与工程学院为第一通讯单位。课题组博士生孙郁露和许若尧为共同第一作者，代锦飞副教授、吴朝新教授、董化教授为共同通讯作者。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金的资助，论文测试表征得到了西安交通大学大型仪器设备共享测试中心支持。吴朝新教授团队长期研究新型功能材料的“光-电”与“电-光”物理机制及其器件应用如太阳能电池、发光二极管、光电探测器等。