离子液体及其制备的钙钛矿太阳能电池
团队研发的可折叠柔性电子产品
能源低碳发展关乎人类未来。钙钛矿光伏材料的研究已经成为全球科学家追逐的“热点”,它相比传统太阳能电池板中使用的硅晶体,不仅更便宜、更轻薄、可变型,同时成本也更低廉、更环保,在应用范围上将产生颠覆性变革。但这种材料的研究却始终存在许多“痛点”。如以甲脒基钙钛矿为代表的钙钛矿光伏材料非常“敏感”,在空气中极易发生相转变,极大地制约了其量产等。
经过离子液体制备的FAPbI3材料,其内部结构变得整齐有规律(右),大大提高了材料的稳定性和光电转化效率。
西工大黄维院士团队长期致力于钙钛矿光伏材料研究,将研究的焦点集中在钙钛矿光伏材料的制备工艺上,通过原始创新解决材料不稳定、光电转化率不高、工艺制备复杂且污染性较高等卡脖子难题。
科研人员在实验室制备钙钛矿光伏材料
“离子液体就像是草原上的‘牧羊犬’,在‘羊群’也就是钙钛矿的分子成分中起到了发号施令、排兵布阵的作用,它稳定队形后便无声退出了。这个新队形就是我们想要得到的钙钛矿电池的稳定性。”团队“大师兄”晁凌锋把科学原理解释得惟妙惟肖。
“未来,沙漠腹地、楼宇外墙、手机等都不再需要传统电池,只需要一块更低廉、更清洁,薄如纸张的钙钛矿太阳能电池就能够满足所需。此项科技成果还可以应用在柔性可穿戴、航天器搭载等重要领域。”黄维院士认为,走入科研的“无人区”,考验着科研工作者的能力水平,也体现着科学报国的初心与情怀。“我们所做的,正是坚定不移走中国特色自主创新的道路。一要超前谋划,独辟蹊径,开辟一个领域;二要牵住‘牛鼻子’,对偶然现象多加思考,攻克薄弱环节;三要‘非对称’赶超,在卡脖子的地方下大功夫。”
原标题:世界性难题破题!多功能“离子液体”溶剂制备钙钛矿光伏材料问世