近期，我校机械与建筑工程学院高博文团队在全无机钙钛矿电池的研究中取得新的突破，相关研究结果发表在美国化学会旗下著名能源类期刊《ACS Applied Energy Materials》上(ACS Applied Energy Materials是美国化学会于2018年推出的聚焦于新能源材料应用的旗舰期刊，2020年首个影响因子IF= 4.473)。论文题目为“ Highly stable all inorganic CsPbIBr₂perovskite solar cells with 11.30% efficiency using crystal interface passivation”。高博文老师为该论文的第一作者兼通讯作者，物理与电子工程学院孟婧老师为该论文的通讯作者，泰山学院为唯一署名单位。

本论文首次提出使用SnO₂作为电子传输层（ETL）材料，NiO_x作为空穴传输层（HTL）材料构建稳定的钙钛矿电池结构。利用绿色反溶剂乙酸丙酯来精确控制全无机钙钛矿CsPbIBr₂晶体的生长，同时引入甲基铵（MA）和聚乙烯亚胺（PEI）来钝化CsPbIBr₂薄膜。研究发现聚乙烯亚胺（PEI）可以精确调控CsPbIBr₂的晶粒尺寸和连续性，可以获得致密的和完全覆盖率的钙钛矿薄膜，晶粒大小均匀，结晶微观尺寸更贴近于钙钛矿的激子扩散长度。这些有利条件将极大地提高CsPbIBr₂薄膜电池的光伏性能。本课题组基于以上优化手段成功制备出高稳定性、高质量的CsPbIBr₂薄膜电池，与未采用任何处理的CsPbIBr₂薄膜电池（PCE=7.56%）相比，基于聚乙烯亚胺钝化的CsPbIBr₂电池器件效率达到了11.30%，提高了近50%，这是目前为止世界范围内报道的CsPbIBr₂电池的最高效率。并且在室温条件下，经过300天放置以后聚乙烯亚胺钝化的CsPbIBr₂电池效率仍然可以保持不变。在连续100°C加热30天以后，聚乙烯亚胺钝化的CsPbIBr₂电池的效率仅仅降低了10%，显示出钝化CsPbIBr₂电池优异的热稳定性。这些实验结果为下一步获得更高效率和更高稳定性钙钛矿太阳能电池提供了工艺条件上的有力支撑和理论上的科学指导，为钙钛矿电池的尽早商业化应用奠定了坚实的科学基础。

该论文的研究工作获得山东省重点研发计划项目(大面积高效率钙钛矿太阳能电池关键工艺技术实现与产品研发, 2019GGX103005)和山东省自然科学基金面上项目(基于新型Ag/Au matrix微纳结构的有机三元体系太阳能电池物理机制与光伏性能研究,ZR2017MF007)资助。

作者简介：高博文，副教授，工学博士，2014年毕业于中国科学院大学(西安交通大学联合培养)，主要从事新型有机光伏电池和有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池研究，近五年来以第一作者或者通讯作者的身份在ACS Applied Energy Materials，Applied Surface Science，Materials Letters，Materials Express,JournalofElectronicMaterials等国际著名刊物发表三十多篇SCI学术论文，其中SCI一区（IF>=5）的论文占比30%，他引500余次，H-index为10。并且长期担任国际期刊Organic Electronics, Materials Express,Journal of Polymer Research,JournalofElectronicMaterials特约审稿人，受到本领域国内外专家以及同行的关注和肯定。

论文链接地址：https://pubs.acs.org/journal/aaemcq