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  近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院應(yīng)用技術(shù)研究所潘旭課題組在鈣鈦礦太陽(yáng)電池鈣鈦礦薄膜制備方面取得新進(jìn)展。相關(guān)研究工作以內(nèi)封面文章發(fā)表于英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)Nanoscale雜志上。 

  作為鈣鈦礦太陽(yáng)電池的光活性層，鈣鈦礦薄膜的形貌和質(zhì)量對(duì)電池的光電轉(zhuǎn)換性能產(chǎn)生重要影響。兩步法由于其良好的介孔填充能力和對(duì)鈣鈦礦薄膜形貌有著非常強(qiáng)的可控性而在鈣鈦礦太陽(yáng)電池（結(jié)構(gòu)如圖1a所示）的制備中（特別是介孔鈣鈦礦太陽(yáng)電池）得到了非常廣泛的應(yīng)用。但由于在兩步法制備鈣鈦礦薄膜中，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些碘化鉛殘留，從而影響薄膜的整體質(zhì)量，不利于鈣鈦礦電池的一致性和穩(wěn)定性的提高。 
  研究組張旭輝博士等針對(duì)上述問(wèn)題，使用高濃度的MAI溶液預(yù)處理TiO2薄膜，先在TiO2介孔層上旋涂高濃度的MAI溶液，然后再旋涂PbI2溶液，接著再旋涂一層高濃度的MAI溶液，獲得MAI-PbI2-MAI三明治結(jié)構(gòu)鈣鈦礦前驅(qū)薄膜，然后一步退火生成的鈣鈦礦薄膜(形貌和制備過(guò)程見(jiàn)圖1b, 1c)。采用這種“三明治”前驅(qū)薄膜方法制備的鈣鈦礦薄膜均勻致密無(wú)碘化鉛殘留，組裝成介孔鈣鈦礦太陽(yáng)電池的效率得到了大大的提高，獲得了最高17.82%的光電轉(zhuǎn)化效率。同時(shí)，電池的穩(wěn)定性和一致性也得到很大的提升。相關(guān)研究成果，為今后發(fā)展高效穩(wěn)定的介孔鈣鈦礦太陽(yáng)電池具有一定的參考意義。 

  上述研究得到了國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。

  論文鏈接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/nr/c6nr07689k#!divAbstract