高等研究院在顶级期刊发表多篇学术论文
作者:    更新日期:2020-06-19   

一年来,我校高等研究院着力加强团队建设,聚焦高精尖领域开展科研攻关,取得一系列重大研究成果,特别是以陈义旺教授为核心的团队在新型薄膜太阳电池研究领域实现突破性进展。该团队围绕太阳电池器件集成设计,解决了大面积印刷制备和柔性器件设计等多个关键科学问题和技术难点,相关研究成果相继在《Nature》子刊、化学和材料等顶级期刊上发表。

随着全球对能源需求的逐年增加以及日趋严重的环境污染问题,太阳能作为清洁、可再生的绿色能源越来越引起人们的关注。团队通过研究墨水浓度及制膜过程中的具体参数,证实传统旋涂工艺与狭缝印刷技术间的冲量转换因子,并借此全印刷制备低效率损失的高效大面积有机太阳电池模组。该研究成果《A General Approach for Lab-to-Manufacturing Translation on Flexible Organic Solar Cells》发表在国际材料领域顶级期刊《先进材料》(Advanced Materials)上。

 

 

团队仿造爬藤类植物生长原理,开发了一种可以在钙钛矿结晶过程中充当生长模板的自组装纵向聚合物支架,从而有效提高钙钛矿薄膜的质量以及水氧阻隔和机械稳定性,这为钙钛矿材料在柔性基底上实现大面积高质量结晶提供了一种新的思路。该研究成果《Controlling Crystal Growth via Autonomously Longitudinal Scaffold for Planar Perovskite Solar Cells》发表在国际材料领域顶级期刊《先进材料》(Advanced Materials)上。


团队通过将可机械自修复的聚氨酯材料进一步修饰杂化钙钛矿薄膜晶界,实现多级释放拉伸应力并成功通过原位方法进行证实。基于此,成功制备具有机械自修复功能的可拉伸钙钛矿太阳电池,器件效率达到19.15%。该研究成果《Stretchable perovskite solar cells with extremely recoverable performance》发表在国际化学领域顶级期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。


此外,团队成员受到坚硬的脊椎骨骼结晶和柔性结构启发,通过仿生晶界和结构设计,在氧化铟锡透明电极和钙钛矿层之间引入一种导电粘性聚合物界面层。这种仿生界面层可以精确的调控结晶形核过程,并起到界面粘结剂作用,使基于1.01 cm231.20 cm2有效面积的柔性钙钛矿太阳电池功率转换效率分别达到了19.87%17.55%。该性能为目前柔性钙钛矿太阳电池最高效率之一,并经过第三方权威机构认证。此外,电池经过7000次极限弯折半径循环处理后,仍能保持初始效率的85%以上,并克服大角度弯折难题。该研究成果《Bio-inspired vertebral design for scalable and flexible perovskite solar cells》发表在国际综合性顶级期刊《自然-通讯》(Nature Communications)上。