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第一作者：Sai Bai

通訊作者：Sai Bai, Feng Gao, Henry J. Snaith

通訊單位：牛津大學

研究亮點：

通過離子液體添加劑大幅提高了鈣鈦礦太陽能電池的穩定性

要論當今科研天下，鈣鈦礦可謂無敵手，連石墨烯也要甘拜下風。鈣鈦礦太陽能電池發展的關鍵問題之一，就在于其實際工作的穩定性。為了解決這個問題，各路英雄也是操碎了心。

我們列舉幾個例子，看看解決鈣鈦礦電池穩定的一些經典策略。

調控鈣鈦礦的組成

優化器件結構中的界面問題

采用新型的封裝技術

經過無數的頭腦風暴和實驗驗證之后，今天，牛津大學的Henry J. Snaith、Feng Gao、Sai Bai等人又發展了一種新策略，他們通過添加離子液體，實現了鈣鈦礦電池在惡劣環境下的超長穩定工作。

研究人員將離子液體BMIMBF₄添加到鈣鈦礦薄膜中(FA_0.83MA_0.17)_0.95Cs_0.05Pb(I_0.9Br_0.1)₃，分別利用NiO和PCBM作為p型和n型電荷提取層。這一策略不僅提高了光伏效率，更重要的是穩定性得到大幅提高。研究發現，在70-75℃溫度條件下。封裝的鈣鈦礦電池（初始效率接近20%）連續工作1800小時后的效率降低僅有5%。由此推斷，連續工作5200小時候，電池效率下降到最初效率的80%。

系列表征結果表明，離子液體的引入可以增強鈣鈦礦薄膜結晶性能，減少薄膜缺陷；并影響了鈣鈦礦的能級結構，提高了電荷提取能力；最重要的是其可以顯著抑制鈣鈦礦薄膜內的離子移動，進而提升薄膜及器件的光熱穩定性。

總之，這項研究為鈣鈦礦太陽能電池的穩定性提供了一個簡單可行的策略，并可用于鈣鈦礦相關的其他光電器件領域。作者自己都認為，這是鈣鈦礦電池穩定性領域的又一個里程碑之作！

鈣鈦礦學術交流QQ群：708759169

參考文獻：

SaiBai, Feng Gao, Henry J. Snaith et al. Planar perovskite solar cells withlong-term stability using ionic liquid additives. Nature 2019, 571, 245–250.

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1357-2