半個(gè)多月3篇Nature/Science正刊3月26日,國際權(quán)威期刊《科學(xué)》在線發(fā)表了南京工業(yè)大學(xué)先進(jìn)材料研究院黃維院士和陳永華教授團(tuán)隊(duì)有關(guān)室溫和高濕度下穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池方面的最新研究成果。有專家評(píng)價(jià)稱該研究實(shí)現(xiàn)了光伏領(lǐng)域從0到1的重大突破。南京工業(yè)大學(xué)碩士研究生惠煒、西北工業(yè)大學(xué)博士研究生晁凌鋒以及南京工業(yè)大學(xué)碩士研究生蘆薈為本文共同第一作者,南京工業(yè)大學(xué)先進(jìn)材料研究院為本文第一作者通訊單位。α-FAPbI3鈣鈦礦由于具有最窄的帶隙被認(rèn)為是提高單節(jié)鈣鈦礦光伏器件近理論極限效率最有希望的材料。然而α-FAPbI3鈣鈦礦的相轉(zhuǎn)變難且穩(wěn)定性差限制著其進(jìn)一步的發(fā)展。此外,傳統(tǒng)制備過程必須在惰性氣氛中嚴(yán)格控制溫度和相對(duì)濕度的條件下制備高質(zhì)量的鈣鈦礦薄膜或者鈣鈦礦中間體薄膜,這嚴(yán)重限制了鈣鈦礦太陽能電池的大規(guī)模生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)這一挑戰(zhàn)性難題,黃維院士和陳永華教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地在高濕度(大于90%)的條件下制備出高達(dá)24.1%的功率轉(zhuǎn)換效率的FAPbI3鈣鈦礦太陽能電池。首次提出了基于離子液體甲酸甲胺(MAFa)作為碘化鉛的前驅(qū)體溶劑,生長出具有取向排列的碘化鉛薄膜,這些取向生長的結(jié)構(gòu)具有許多納米級(jí)的離子通道,有助于將FAI滲透到碘化鉛薄膜中發(fā)生反應(yīng),并且阻擋了水分子的侵蝕。未封裝的器件在85°C持續(xù)加熱和持續(xù)光照下,分別保持其初始效率的80%和90%達(dá)500小時(shí)。3月10日,南京工業(yè)大學(xué)邵宗平、周嵬教授課團(tuán)隊(duì)在全球頂級(jí)科研期刊《Nature》雜志發(fā)表了題為“Thermal-expansion offset for high-performance fuel cell cathodes”的文章,南工大的科研人員創(chuàng)新地提出了一種引入熱膨脹補(bǔ)償?shù)牟呗?/strong>,實(shí)現(xiàn)了燃料電池陰極與其他電池組件之間的完全熱機(jī)械兼容,從而解決了阻礙SOFCs商業(yè)化進(jìn)程的一大技術(shù)難題。據(jù)“TOP數(shù)據(jù)庫”檢索發(fā)現(xiàn),這是南京工業(yè)大學(xué)2021年第一篇Nature/Science正刊。南京工業(yè)大學(xué)是本文通訊單位。值得注意的是本文從2020年3月28日提交起,在經(jīng)過近一年時(shí)間的反復(fù)修改后,于2021年1月19日接收,在2021年3月10日發(fā)表。3月12日,Science又上線南京工業(yè)大學(xué)和德國埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)、馬爾堡-菲利普大學(xué)共同通訊單位文章。文章題為:“Dinitrogen complexation and reduction at low-valent calcium”,文章作者包括來自南京工業(yè)大學(xué)先進(jìn)化學(xué)制造研究院趙莉莉教授等人。研究人員嘗試分離低價(jià)鈣的絡(luò)合物時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)了氮?dú)庠阝}上的低溫還原。研究人員找到了一種具有合適的β—酮二亞胺配體,并以鉀作為末端還原劑輔助,低價(jià)Ca可以對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行低溫還原,形成絡(luò)合物L(fēng)Ca(N2)CaL。在絡(luò)合物L(fēng)Ca(N2)CaL中的N2陰離子,在大多數(shù)情況下可作為一種非常有效的雙電子供體。因此, 該研究的目標(biāo)是將LCa(N2)CaL作為低價(jià)Ca絡(luò)合物L(fēng)Ca-CaL的合成子。