电老虎网太阳能资讯：进入21世纪以来，随着世界人口的持续增长，工业化、城市化速度的加快，能源的消耗速度也越来越快。在不可再生能源煤、石油、天然气的储备量越来越少的情况下，太阳能———一种庞大的、取之不尽用之不竭的新型可再生能源受到业界的广泛关注。迄今为止，太阳能电池一共可分为三代，

第一代太阳能电池为硅基太阳能电池。它凭借着较为成熟的技术与较高的光电转化效率在光伏市场上找有８９％的巨大份额。其中，以单晶硅太阳能电池的转化效率最高，技术最为成熟，应用最为广泛。但因其制作成本较高，使得其在大规模生产应用上受到了限制。

第二代太阳能电池是薄膜太阳能电池，包括碲化镉、铜铟镓硒化合物，砷化镓电池等，用气相沉积法得到薄膜。虽然，第二代太阳能电池拥有更短的能量偿还周期，但因其高额的制造成本与较低的光电转化效率以及电池自身的稳定性不够好等缺点，使得其并没有被广泛的应用。

第三代太阳能电池是近几年新兴的新型太阳能电池，它包括染料敏化太阳能电池（ＤＳＳＣ），量子点太阳能电池，体异质结太阳能电池（ＢＳＣ）等。作为一种新型的能源技术，它具有成本低廉、制备简单等优点，但是其转化效率有待提高。对此以钙钛矿为吸光材料的太阳能电池问世了

 

厦门大学化学化工学院毛秉伟教授、田中群院士课题组在钙钛矿单晶、钙钛矿太阳能电池研究方面取得重要进展，相关结果以“Understanding the Cubic Phase Stabilization and Crystallization Kinetics in Mixed Cations and Halides Perovskite Single Crystals”为题，在线发表于J. Am. Chem. Soc.(DOI：10.1021/jacs.6b12432)。近年来钙钛矿太阳能电池成为材料和化学领域研究最为火热的研究热点之一，其光电转化效率(PCE)在短短六年内迅速飙升至22.1%，已能与多晶硅电池比拟，产业化前景向好。在众多的钙钛矿组成中，甲胺(MA)甲脒(FA)混合作为阳离子的钙钛矿(FAPbI3)0.85(MAPbBr3)0.15是性能最好的体系之一，达20%以上的PCE和极佳的稳定性使其受到广泛关注。

但是在实际电池制备中，该体系严重受到环境因素影响，如温度、湿度、气氛等，使得国际上只有少数课题组能制备出高性能电池。本工作通过反温度结晶生长法第一次制备了高质量的混合阳离子混合卤素钙钛矿单晶，报道了高达11.0 mS的载流子寿命，刷新了该类材料的记录。通过不同阳离子组成和卤素组成的钙钛矿单晶研究，第一次给出了阳离子混合对钙钛矿稳定在光活性相作用机制的实验证据，并提出Br在该体系成核-生长中的关键作用。基于这些重要的理解，我们提高了电池制备的重现性，得到了效率高达19.9%且长期稳定的太阳能电池。

2012级直博生谢立强和2013级直博生陈亮为该研究的共同第一作者，第三作者南子昂是我校协同创新中心(iChEM)的博士生。厦门大学化学化工学院詹东平教授、上海交通大学赵一新教授对此工作提出了宝贵意见。该研究得到中国国家自然科学基金委（项目批准号：21473147, 21321062），中国科技部（项目批准号：2016YFA0200703）的资助。

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