熱烈祝賀！我校1995級校友唐衛(wèi)華教授團(tuán)隊(duì)在Nature刊發(fā)太陽電池研究最新進(jìn)展！
近日，我校1995級校友唐衛(wèi)華、現(xiàn)廈門大學(xué)教授，其科研團(tuán)隊(duì)與四川大學(xué)、南京理工大學(xué)、德國波茨坦大學(xué)以及瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)研究所（Empa）合作，報(bào)道了1 cm2全鈣鈦礦疊層太陽電池的最新研究進(jìn)展，相關(guān)成果All-perovskite tandem 1 cm2 cells with improved interface quality發(fā)表于國際頂級期刊Nature。
唐衛(wèi)華，我校高分子專業(yè)1995級校友，北京化工大學(xué)材料學(xué)碩士，新加坡國立大學(xué)化學(xué)博士，新加坡材料研究院、澳大利亞墨爾本大學(xué)博士后。現(xiàn)任廈門大學(xué)南強(qiáng)重點(diǎn)崗位教授、博士生導(dǎo)師，入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃、江蘇省杰青、“閩江學(xué)者”特聘教授。任中國能源學(xué)會常務(wù)理事、中國化學(xué)會會員、美國化學(xué)會會員、澳大利亞皇家化學(xué)會會員，入選全球頂尖前10萬科學(xué)家、全球前2%頂尖科學(xué)家。
主要研究領(lǐng)域?yàn)橛袡C(jī)光電材料與器件、有機(jī)/鈣鈦礦太陽能電池、電化學(xué)儲能等。先后承擔(dān)國家自然科學(xué)基金國際(地區(qū))合作與交流、面上項(xiàng)目等國家、省、部級課題30余項(xiàng)；獲江蘇省科學(xué)技術(shù)二等獎和三等獎。以第一/通訊作者在Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed., Energy Environ. Sci., Prog. Polym. Sci., Mater. Today, ACS Energy Lett., Adv. Funct. Mater., Nano Energy, Energy Storage Mater., Nature Protocols, Biomaterials等國際一流期刊發(fā)表SCI論文200余篇，影響因子10以上論文70余篇，入選ESI高被引16篇，熱點(diǎn)論文5篇。論文被SCI他引9500多次。獲國家發(fā)明專利16項(xiàng)。
文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-05992-y
鈣鈦礦/鈣鈦礦（全鈣鈦礦）疊層太陽電池因制備成本低并有望突破單結(jié)太陽電池的肖克利-奎伊瑟理論效率極限而備受關(guān)注。作為其重要組成部分的寬帶隙鈣鈦礦子電池仍然存在亟待解決的基礎(chǔ)科學(xué)與關(guān)鍵技術(shù)問題，如界面缺陷引起的開路電壓（VOC）和填充因子（FF）損失，特別是在較大面積的電池上，這些問題尤為顯著，嚴(yán)重制約大面積寬帶隙鈣鈦礦和疊層電池的發(fā)展。開發(fā)合適的方法和電荷傳輸材料改善寬帶隙鈣鈦礦子電池的界面質(zhì)量對于提升疊層器件的效率及穩(wěn)定性意義重大。
該研究基于共軛拓展及錨定策略開發(fā)了一種具有膦酸基的自組裝單分子層（SAM，即4PADCB）作為空穴傳輸材料，該材料由唐衛(wèi)華教授課題組設(shè)計(jì)合成。獨(dú)特的空間扭曲結(jié)構(gòu)賦予SAM分子良好的成膜性及表面浸潤性，有利于大面積高質(zhì)量寬帶隙鈣鈦礦薄膜的生長；同時(shí)，拓展的共軛范圍及有序的分子排列增強(qiáng)了界面電荷抽取與輸運(yùn)，大幅抑制了寬帶隙鈣鈦礦太陽電池中界面處載流子非輻射復(fù)合損失。這些優(yōu)點(diǎn)大幅提高了寬帶隙電池的VOC和FF，并顯著改善了器件的工作穩(wěn)定性。通過優(yōu)化，寬帶隙鈣鈦礦電池（孔徑面積1.044 cm2）的最高效率達(dá)到18.46%。基于該寬帶隙子電池的全鈣鈦礦疊層電池獲得了經(jīng)日本電氣安全環(huán)境研究所（JET）認(rèn)證的世界紀(jì)錄效率26.4%（該效率被業(yè)內(nèi)權(quán)威“Solar cell efficiency tables”收錄）。此外，該工作采用多種先進(jìn)的表征手段，深入地探究和分析了寬帶隙子電池及全鈣鈦礦疊層器件性能提升的物理機(jī)制，為大面積寬帶隙鈣鈦礦及全鈣鈦礦疊層太陽電池的效率和穩(wěn)定性提升提供了深刻的見解，也為新型、高效空穴傳輸材料的設(shè)計(jì)提供了新思路。
廈門大學(xué)柔性電子（未來技術(shù)）研究院&嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室唐衛(wèi)華教授、四川大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院趙德威教授、陳聰特聘副研究員和瑞士Empa付帆博士（研究員）為論文共同通訊作者，廈門大學(xué)與南京理工大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生王萬海、四川大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2020級博士研究生賀銳、2020級碩士研究生易宗錦及波茨坦大學(xué)Felix Lang博士為論文共同第一作者。材料學(xué)院張金寶教授及材料學(xué)院2021級博士研究生魏坤為此工作的鈣鈦礦埋底界面研究做出貢獻(xiàn)。該研究得到國家自然科學(xué)基金委和嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室人才培育項(xiàng)目等經(jīng)費(fèi)支持。
來源：北石化校友微信公眾號、廈門大學(xué)微信公眾號
