材料与能源学院国家光电子能源材料国际联合研究中心杨宇教授课题组，联合澳大利亚皇家墨尔本理工大学文小明教授&贾宝华院士，围绕钙钛矿太阳电池的稳定性研究开展了一系列的研究工作，成果分别在Advanced Energy Materials（IF 24.4）、Small Science（IF 11.1）、ACS Applied Materials & Interfaces（IF 8.3）等期刊上发表，具体内容简介如下:

1.团队在国际期刊Advanced Energy Materials上发表了题为“Dynamic Defect Tolerance in Metal Halide Perovskites: From Phenomena to Mechanism”的论文（论文链接：https://doi.org/10.1002/aenm.202405239）。材料与能源学院博士生刘光胜为论文第一作者，杨宇教授、文小明教授、贾宝华院士为共同通讯作者，开云网页版为该论文的第一通讯单位。

传统研究表明金属卤化物钙钛矿（MHPs）的缺陷容忍度是一种完全由成分和制造工艺决定的静态特性。然而，本课题组系统的研究表明：MHPs的缺陷容忍度会对外界刺激做出响应，且是动态变化的，这种动态响应会严重影响MHPs光电器件的功率输出稳定性。MHPs在持续光照下，光电性能的增强及其暗态下的可逆恢复过程并未受到关注。该动态过程是影响器件在实际工作条件下稳定运行的重要因素，同时也是MHPs基太阳电池等光电器件商业化应用的瓶颈。论文全面阐述了MHPs动态缺陷容忍的实验现象、特征及影响因素，并基于MHPs动态缺陷容忍现象发生的时间尺度和激发条件等现象特点，辩证地探究了迄今为止提出的多种用于解释MHPs的光致动态缺陷容忍机制，最后指出了当前该研究领域研究所面临的挑战、机遇和发展策略。该论文为研究者们提供关于MHPs动态缺陷容忍特性的综合性理解，归纳出提升MHPs基太阳能电池的性能和稳定性技术线路，并为MHPs基太阳电池技术的商业化发展奠定了理论基础。

2.针对钙钛矿太阳能电池具有的独特的缺陷容忍性，本团队通过对相关物理机制的分类，系统地讨论了光浸泡效应 (Light Soaking效应)在 MHPs 中的正效应和负效应，特别关注从秒到小时的时间尺度变化，与独特的离子-电子相互作用相对应。这为离子对钙钛矿优异性能的影响、对钙钛矿中电荷载流子和离子动力学的深入物理理解提供了新的见解，并为制造高质量、高稳定性的基于钙钛矿的光伏和光电器件提供了理论指导。团队在Small Science（IF 11.1）期刊上发表上述相关工作的论文（论文链接：https://doi.org/10.1002/smsc.202400028），论文发表后受到了同行研究学者们的极大关注。材料与能源学院硕士生张贵俊和博士生危倩文为论文共同第一作者，开云网页版为该论文的第一通讯单位。

3.本团队揭示了钙钛矿薄膜中的表面缺陷、移动离子、离子间的相互作用对钙钛矿材料及器件Light Soaking效应的影响。在ACS Applied Materials & Interfaces（IF 8.3）期刊上发表了题为“Regulating Surface Defects to Achieve More Positive Light Soaking Effect in Perovskite Solar Cells”的研究论文（论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.3c16908）。此外，本团队还开展了有机-无机杂化钙钛矿中的光诱导动态缺陷容忍性的现象与机制研究（Journal of Materials Chemistry C（IF 5.4）, 2024, 12, 8309–8319，封面文章；Journal of Materials Chemistry C（IF 5.4）, 2024,12, 16789-16798），表明了钙钛矿薄膜的动态缺陷耐受性是由软晶格、声子、激发载流子和缺陷位点之间的独特相互作用所驱动的，这些研究成果对基于有机-无机杂化钙钛矿的稳定性及光电器件的应用开发具有重要意义。

该系列研究成果得到了中央引导地方科技创新专项、云岭学者项目、云南省高层次人才引进计划“高端外国专家”专项及云南省基础研究重大专项的资助，同时也得到国家光电子能源材料国际联合研究中心、云南省光电信息材料国际联合研究中心、开云网页版先进分析测试中心等研究平台的支持。

来源：材料与能源学院

编辑：张懿淼 责任编辑：李哲