晶体材料实验室陶绪堂教授团队在卤化物钙钛矿单晶生长及应用方面取得系列新

近日，晶体材料国家重点实验室陶绪堂教授团队在卤化物钙钛矿单晶生长及应用方面取得重要进展，在Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.等期刊发表系列文章。金属卤化物钙钛矿单晶具有吸光系数大、载流子迁移率寿命积高、载流子扩散距离长、电阻率大等优点，是一类极具应用前景的太阳能电池和室温半导体核辐射探测材料。在光伏应用中，钙钛矿单晶相比于多晶材料具有更优异的光电性能和稳定性，被认为是光伏材料的新兴候选者。然而，钙钛矿单晶高的表面和体缺陷密度加强了非辐射复合，导致单晶电池的开路电压和效率损失。

针对此问题，本团队将疏水性P3HT分子结合到空穴传输层中，从而生长更高质量的钙钛矿薄单晶，MAPbI3单晶电池实现了高达1.13 V的开路电压和22.1%的光电转换效率，并且在1000 lux照射下实现了39.2%的室内光伏效率。相关成果以Engineering the Hole Extraction Interface Enables Single-Crystal MAPbI3 Perovskite Solar Cells with Efficiency Exceeding 22% and Superior Indoor Response为题发表在Advanced Energy Materials（影响因子：29.368）上。山东大学2020级博士研究生李宁为论文的第一作者，陶绪堂教授和陈召来教授为论文的共同通讯作者。之前，研究团队还应邀撰写了针对单晶钙钛矿电池的研究评述(Adv. Funct. Mater., 2020, 30, 1905021，ACS Energy Lett., 2020, 5, 1797)，总结了近期单晶钙钛矿电池领域取得的进展，阐述了实现大面积单晶钙钛矿电池领域的关键科学问题以及相关的解决方案。