北京工业大学-高校直通车

3月4日，北京工业大学卢岳研究员与新加坡国立大学博士后刘顺畅作为共同第一作者合作完成的研究成果“Triple-junction solar cells with cyanate in ultrawide bandgap perovskites”在国际顶级期刊《Nature》上在线发表。论文原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07226-1。

调整碘（I）和溴（Br）的混合物是改变带隙最实用的方法。然而，当Br的含量超过20%时，材料在光照下会发生非辐射复合并相分离，这导致开路电压降低和器件运行期间的不稳定性。目前，通过其他阴离子直接取代Br进行成分调整被认为是最有效的策略之一。新型拟卤化物氰酸盐（OCN-）有效离子半径（1.97Å）与溴化物的有效离子半径（1.95Å）相当。虽然已有研究证明了将OCN整合到钙钛矿中的潜力，但是，截至目前，将OCN成功整合到钙钛矿晶格中的相关实验还未见报道。

依托北京工业大学固体微结构与性能北京市重点实验室的高端电子显微学表征技术平台，本研究综合利用原子分辨率透射电子显微镜、电子能量损失光谱和DFT计算，证实了OCN离子可以成功整合到钙钛矿的晶格中，OCN离子在晶格内呈固定方向，并且可以引起PbX6八面体的轻微变形。这种取代有助于产生晶格畸变（范围从90.5°到96.5°）、均匀的碘化物/溴化物分布和一致的微应变。这些效应提高了基于氰酸盐钙钛矿薄膜的空位缺陷形成能。这为减少钙钛矿太阳能电池的能量损失提供了突破性的见解，并为基于钙钛矿的三结太阳能技术的进一步发展提供了新思路。

卢岳，材料科学与工程学院研究员、博士生导师，主要研究方向为原位电子显微学、光电材料与器件及光电催化材料，获国家自然科学基金面上项目资助、国家自然科学基金青年基金资助，入选北京工业大学“高端人才”项目资助等，目前主要在隋曼龄教授团队从事相关科研工作，发表学术论文70余篇，其中，以第一作者或通讯作者在《Science》《Nature》《Joule》《Nat. Commun.》《Energ. Environ. Sci.》《J. Am. Chem. Soc.》《ACS nano》《Adv. Mater.》等国际知名期刊发表多篇论文，获得国际、国内发明专利16项，部分专利已实现成果转化。