近期，云南大学材料与能源学院华雍副研究员团队（光电材料器件与时间分辨超快动力学研究团队）针对钙钛矿材料中热载流子动力学这一研究课题展开系列研究，相关研究成果发表在Adv Energy Mater（IF:27.8），ACS Cent Sci（IF:18.2）等期刊上，研究工作对于理解钙钛矿电池器件中载流子动力学过程具有指导意义，具体成果如下：

1. 发表文章 “Perovskite Crystallization and Hot Carrier Dynamics Manipulation Enables Efficient and Stable Perovskite Solar Cells with 25.32% Efficiency （Adv. Energy Mater. 2024, 2400078）” 。研究发现，在钙钛矿材料引入功能性有机小分子可以促进钙钛矿晶体优势取向生长，从而获得高质量的钙钛矿。高质量钙钛矿可以减缓热载流子弛豫动力学过程，有利于载流子被空穴传输层提取，减低器件中电荷复合，最终有效地提升器件的光电转换效率，本研究工作被Adv Energy Mater选为Inside Back Cover。

2. 在“ Engineering the Hole Transport Layer with a Conductive Donor–Acceptor Covalent Organic Framework for Stable and Efficient Perovskite Solar Cells（ACS Cent. Sci. 2024, 10.1021/acscentsci.4c00416）”研究工作中，团队合成了两个晶态有机多孔材料BPTA-TAPD-COF（COF）和BPTA-TAPD-COF（COF@TCNQ），并将它们作为多功能添加剂加入到Spiro-OMeTAD空穴传输层中。研究表明，COF和COF@TCNQ具有多功能: 加速电荷载流子的提取、抑制空穴传输层Li+迁移和Li-TFSI的团聚，以及捕获在钙钛矿层中碘化物缺陷移动（如碘分子），从而显著提高了钙钛矿太阳能电池的光伏性能和稳定性。利用温度依赖的光致发光（PL）和飞秒瞬态吸收光谱（TA）研究发现，引入COF材料可以有效促进钙钛矿中电子与空穴分离，热载流子的提取效率得到了提升，最终提升器件光伏性能，研究工作能为理解清楚钙钛矿/空穴传输层界面的电荷载流子传输动力学提供参考。

来源：材料与能源学院

编辑：李哲 责任编辑：王崴