冯宏剑课题组在钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展



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冯宏剑课题组在钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展

近日，西北大学物理学院冯宏剑博士(陕西省百人计划特聘专家)以独立作者身份在能源领域顶级期刊《Journal of Power Sources》(一区，2013年影响因子为5.211)发表了最新科研成果“Ferroelectric polarization driven optical absorption and charge carrier transport in CH3NH3PbI3/TiO2-based photovoltaic cells”。

钙钛矿薄膜太阳能电池的光电转化效率在6年的时间内从3.8%迅速提高到经过认证的19.3%，以其优异的性能和低廉的成本而成为硅电池的有力竞争者,远远超过了染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池等新型薄膜太阳电池，必将在未来能源结构中占有重要的地位。对CH3NH3PbI3基平面型异质结太阳能电池的光学性质和光生载流子输运机理的深入研究和理解，不仅有助于进一步提高钙钛矿型电池的性能，也为人们研制简单、高效率的新结构提供思路。该研究成果首次采用含时密度泛函理论(TD-DFT)对CH3NH3PbI3/TiO2平面型异质结电池的光吸收、铁电性能和载流子输运机理进行了研究，首次揭示了铁电极化和光吸收之间的关联，深刻揭示了钙钛矿异质结电池的光生载流子输运机理。审稿人评价“This work is new, interesting, and may contribute to the design of PV cell.” “The report of the calculation result is important, and at least the result showing the association of ferroelectric polarization to absorption and bandgap properties will be an impact of new idea for people discussing the effect of ferroelectricity。”

该项研究得到了国家自然科学基金、陕西省“百人计划”高层次人才项目、陕西省自然科学基础研究计划项目、陕西省教育厅专项科研计划项目的资助。

(薛 鲍)