近日，学院光伏组件回收及高值利用团队青年教师张啟先在全无机碳基钙钛矿太阳能电池研究中取得重要进展，相关工作以“Nano-Space Confinement Crystal Growth Boosted Hole Extraction in Carbon-Based CsPbI₃Perovskite Solar Cells”为题发表在材料科学领域国际权威期刊《Advanced Functional Materials》(Q1/IF 18.5)，宁夏大学为第一单位，张啟先为论文第一作者和通讯作者，北京航空航天大学陈海宁教授、刘慧丛副教授为共同通讯作者。

该研究聚焦碳基钙钛矿太阳能电池（C-PSCs）中碳电极空穴选择性低、界面电荷分离不足等关键问题，首次利用COMSOL Multiphysics模拟建立了LD钙钛矿结构与器件性能之间的关系，揭示了高覆盖率的p型且薄的LD钙钛矿覆盖层有利于提高器件性能；并创新性地提出利用纳米空间限域策略来抑制2DCs₂PbI₂Cl₂钙钛矿的垂直生长以促进平面生长，在此过程中，在Cs₂PbI₂Cl₂钙钛矿晶核生长之前预沉积一层聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）层。因此，在n型CsPbI₃钙钛矿层上沉积了一层覆盖良好的p型Cs₂PbI₂Cl₂覆盖层，这显著提高了空穴选择性并增强了电荷分离，从而将C-PSCs的效率提升至18.23%，并具有1.161 V的超高VOC。

文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202419709