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剛發(fā)Science！周圓圓團(tuán)隊(duì)再發(fā)Nature Energy！

第一作者：Tong Xiao

通訊作者：周圓圓

通訊單位：香港科技大學(xué)

周圓圓，香港科技大學(xué)化學(xué)與生物工程系副教授，獲終身教職（Tenure）。國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)家基金（港澳）獲得者（2022）、中國(guó)新銳科技人物（2021），專(zhuān)注于半導(dǎo)體技術(shù)變革，以基礎(chǔ)材料學(xué)及跨學(xué)科的多維視角，在鈣鈦礦等新型半導(dǎo)體領(lǐng)域開(kāi)展應(yīng)用基礎(chǔ)研究。

論文速覽

金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜的單個(gè)晶粒表面可以決定微觀尺度上異質(zhì)界面的性質(zhì)以及由此所得到的太陽(yáng)能電池的性能。但是，晶粒表面的幾何特性很少被研究。

本研究深入探討了金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜中個(gè)體晶粒表面的凹陷（Grain Surface Concavities, GSCs）及其對(duì)鈣鈦礦埋底異質(zhì)界面的電荷提取、化學(xué)和熱力學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，晶粒表面凹陷的形成受到晶粒融合引起的雙軸拉伸應(yīng)變和熱粗化誘導(dǎo)的晶界溝槽的影響。通過(guò)調(diào)節(jié)晶粒生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)，可以調(diào)節(jié)GSCs的形成。

作為概念驗(yàn)證，使用十三氟己烷-1-磺酸鉀（Tridecafluorohexane-1-sulfonic acid potassium, TFSAP）作為分子功能化劑，減輕雙軸拉伸應(yīng)變和晶界溝槽，從而形成非凹陷的晶粒微表面。

結(jié)果表明，采用這種微表面工程的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在ISOS標(biāo)準(zhǔn)化的熱循環(huán)（300次）、濕熱（660 h）和最大功率點(diǎn)跟蹤（1290 h）測(cè)試下展現(xiàn)出增強(qiáng)的光電轉(zhuǎn)換效率和提高的光電轉(zhuǎn)換效率保持率。本工作為通過(guò)微表面工程改善鈣鈦礦太陽(yáng)能電池和光電子器件的耐久性和性能提供了新的見(jiàn)解。

圖文導(dǎo)讀