3月4日，北京工業(yè)大學盧岳研究員與新加坡國立大學博士后劉順暢作為共同第一作者合作完成的研究成果“Triple-junction solar cells with cyanate in ultrawide bandgap perovskites”在國際頂級期刊《Nature》上在線發(fā)表。論文原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07226-1。

調(diào)整碘（I）和溴（Br）的混合物是改變帶隙最實用的方法。然而，當Br的含量超過20%時，材料在光照下會發(fā)生非輻射復合并相分離，這導致開路電壓降低和器件運行期間的不穩(wěn)定性。目前，通過其他陰離子直接取代Br進行成分調(diào)整被認為是最有效的策略之一。新型擬鹵化物氰酸鹽（OCN-）有效離子半徑（1.97?）與溴化物的有效離子半徑（1.95?）相當。雖然已有研究證明了將OCN整合到鈣鈦礦中的潛力，但是，截至目前，將OCN成功整合到鈣鈦礦晶格中的相關(guān)實驗還未見報道。

依托北京工業(yè)大學固體微結(jié)構(gòu)與性能北京市重點實驗室的高端電子顯微學表征技術(shù)平臺，本研究綜合利用原子分辨率透射電子顯微鏡、電子能量損失光譜和DFT計算，證實了OCN離子可以成功整合到鈣鈦礦的晶格中，OCN離子在晶格內(nèi)呈固定方向，并且可以引起PbX6八面體的輕微變形。這種取代有助于產(chǎn)生晶格畸變（范圍從90.5°到96.5°）、均勻的碘化物/溴化物分布和一致的微應變。這些效應提高了基于氰酸鹽鈣鈦礦薄膜的空位缺陷形成能。這為減少鈣鈦礦太陽能電池的能量損失提供了突破性的見解，并為基于鈣鈦礦的三結(jié)太陽能技術(shù)的進一步發(fā)展提供了新思路。

盧岳，材料科學與工程學院研究員、博士生導師，主要研究方向為原位電子顯微學、光電材料與器件及光電催化材料，獲國家自然科學基金面上項目資助、國家自然科學基金青年基金資助，入選北京工業(yè)大學“高端人才”項目資助等，目前主要在隋曼齡教授團隊從事相關(guān)科研工作，發(fā)表學術(shù)論文70余篇，其中，以第一作者或通訊作者在《Science》《Nature》《Joule》《Nat. Commun.》《Energ. Environ. Sci.》《J. Am. Chem. Soc.》《ACS nano》《Adv. Mater.》等國際知名期刊發(fā)表多篇論文，獲得國際、國內(nèi)發(fā)明專利16項，部分專利已實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化。