南方电网清洁能源装机计划再增3973万千瓦 到2025年将新增约1亿千瓦

南方能源年硕士生牛天启和陆静为文章第一作者。

近年来，电网基于界面优化以及组分调控等手段，电网钙钛矿电池的光电转换效率飞速提升，当前的世界认证效率已达到23.3%，然而较差的环境稳定性仍是阻碍钙钛矿走向商业化进程的一个主要因素。此外，清洁分子钝化后的二维/三维钙钛矿薄膜展现出良好的耐湿性和空气稳定性，在40%的湿度环境下存放60天仍维持其原有效率的87%。

当体系具有高的能级匹配度，装机再增晶界缺陷态越浅，有助于提升钙钛矿晶粒间的电荷传输，改善器件的光电性能。【成果简介】近日，计划来自陕西师范大学刘生忠教授和赵奎教授团队题为Highperformanceambient-air-stableFAPbI3 perovskitesolarcellswithmolecule-passivatedRuddlesden–Popper/3Dheterostructuredfilm的相关研究成果发表在EnergyEnvironmentalScience上。图一：千瓦到瓦分子钝化的二维/三维钙钛矿本体异质结(a).掺杂半导体有机小分子的二维/三维本体异质结钙钛矿示意图(b).IDTBR分子钝化的FABABr薄膜SEM截面图(c).FAPbI3和IDTBR-FABABr薄膜SEM平面图图二：千瓦到瓦基于分子钝化的二维/三维钙钛矿本体异质结太阳电池结构及性能比较(a).钙钛矿太阳电池结构示意图(b).最优器件的J-V曲线图(c).基于每组50个器件的效率统计直方图(d).最优器件在最大功率点处的稳态输出功率(e).最优器件正反扫J-V曲线(f-g).电池器件分别在开路和短路处J-V曲线的斜率比较(h).在40%的相对湿度条件下，未封装器件的湿度稳定性比较图三：卤素阴离子对二维/三维钙钛矿薄膜结晶动力学的影响(a-d).原位GIWAXS测试分析不同钙钛矿薄膜在成膜过程中的相变过程(e-f).不同卤素阴离子对二维/三维钙钛矿本体异质结薄膜组分及衍射峰位置的影响(g-h).示意图展示不同卤素阴离子二维/三维钙钛矿晶体堆积方式的影响图四：卤素阴离子对二维/三维钙钛矿本体异质结结晶性质和光电性能的影响(a-c).卤素阴离子对钙钛矿晶体取向性的影响(d).卤素阴离子对钙钛矿薄膜的吸收光谱的影响(e).卤素阴离子对钙钛矿薄膜的电子、空穴迁移率的影响(f).卤素阴离子对钙钛矿太阳电池的效率的影响图五：卤素阴离子对二维/三维钙钛矿本体异质结薄膜空气稳定性的影响(a-b).在40%的相对湿度条件下，放置60天，不同组分钙钛矿薄膜的随时间的相变情况以及XRD图谱(c).不同组分钙钛矿薄膜的的接触角对比(d).在40%的相对湿度条件下，不同组分钙钛矿器件的湿度稳定性测试图六：晶界钝化对二维/三维本体异质结薄膜光电性质的影响(a).晶界钝化模型(b).不同分子钝化FABABr薄膜的GIWAXS图谱(c).不同分子钝化FABABr薄膜的稳态荧光光谱(d).阻抗测试(e).电子、空穴迁移率统计(f).电池效率统计直方图【小结】综上所述，通过将二维/三维本体异质结和晶界钝化策略相结合，使器件效率由传统的19.15%提升至20.62%。

有鉴于此，新增将二维/三维钙钛矿本体异质结与晶界钝化策略相结合将有助于实现器件效率和稳定性的双提升。在稳定性方面，约1亿千晶界处的疏水型有机小分子能够有效抑制水和氧的侵蚀，提升电池的环境稳定性。

通过在三维钙钛矿中引入长链的有机胺离子，南方能源年可以使得原本沿三维方向不断延伸的PbI64-八面体框架被切开，形成二维或类二维结构的钙钛矿。

少量卤素离子掺杂有助于晶体沿外平面方向生长，电网促进电荷沿垂直方向的传输。此研究结果可以为催化系统设计提供有效的指导，清洁同时，原位伏安特性测试为界面反应的本征监测提供了新思路。

结合NTP纳米线和均质碳框架的优势，装机再增新颖的三维分级结构赋予NTP-NW/C离子传输路径短、电荷转移快以及钠化/脱钠过程中的结构稳定性。文献链接：计划α-MoO3-xbyPlasmaEtchingwithImprovedCapacityandStabilizedStructureforLithiumStorage ，计划Nanoenergy,2018,DOI：10.1016/j.nanoen.2018.04.0758.一维异质纳米电池材料AccountsofChemicalResearch在线发表武汉理工大学麦立强教授团队综述One-DimensionalHetero-NanostructuresforRechargeableBatteries。

千瓦到瓦通常可以通过MOF的调制来应用该策略来获得不同形态保存的CNT-组装结构。放电时，新增过电势几乎为0mV。