近日，四川大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院趙德威教授團(tuán)隊(duì)關(guān)于全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)電池組件的觀點(diǎn)文章以“Tandem modules get better—An all-perovskite tandem solar module breaks 24% efficiency”為題刊發(fā)于全球頂級(jí)期刊Science（《科學(xué)》），陳聰特聘副研究員為文章第一作者，趙德威教授為文章通訊作者，四川大學(xué)系文章唯一通訊單位。
趙德威，四川大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，曾入選2019年國(guó)家級(jí)青年人才、四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人、四川省杰出青年科技人才、四川省青年人才引進(jìn)計(jì)劃，曾獲德國(guó)教育科技部“綠色精英獎(jiǎng)(Green Talent)”和國(guó)家留學(xué)基金委“國(guó)家優(yōu)秀自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金”等。2022年入選科睿唯安“高被引科學(xué)家”和愛思唯爾中國(guó)高被引學(xué)者。主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“政府間國(guó)際科技創(chuàng)新合作”項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、四川省杰出青年科技人才項(xiàng)目等。2022年指導(dǎo)學(xué)生團(tuán)隊(duì)榮獲第八屆中國(guó)國(guó)際“互聯(lián)網(wǎng) ”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎(jiǎng)。
陳聰，四川大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院特聘副研究員，四川大學(xué)雙百人才計(jì)劃入選者。主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題、國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、四川省自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目等。在Nature、Science、Nat. Energy、Energy Environ. Sci.等SCI期刊上發(fā)表論文數(shù)十篇，目前的研究方向?yàn)閷拵垛}鈦礦及高效鈣鈦礦基疊層太陽(yáng)能電池。
鈣鈦礦/鈣鈦礦（簡(jiǎn)稱全鈣鈦礦）疊層太陽(yáng)組件因制備工藝簡(jiǎn)單并有望突破單結(jié)太陽(yáng)電池的肖克利-奎伊瑟極限而備受關(guān)注。作為重要組成部分的窄帶隙鈣鈦礦子電池仍然存在亟待解決的基礎(chǔ)科學(xué)與技術(shù)問題，如大面積窄帶隙鈣鈦礦的不均勻結(jié)晶、嚴(yán)重的界面非輻射復(fù)合損失等，這些問題嚴(yán)重制約了窄帶隙和全鈣鈦礦疊層電池和組件的發(fā)展。開發(fā)新型制備方法和鈍化策略改善大面積窄帶隙鈣鈦礦子電池的結(jié)晶均勻性對(duì)提升全鈣鈦礦疊層組件的效率和穩(wěn)定性意義重大。
趙德威與學(xué)生們?cè)谛Ａ粲?/p>
本研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、四川大學(xué)（工科特色團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)）等經(jīng)費(fèi)支持。
文章對(duì)Science期刊同期發(fā)表的關(guān)于大面積窄帶隙鈣鈦礦電池及全鈣鈦礦疊層組件取得的最新進(jìn)展進(jìn)行了介紹。大面積窄帶隙鈣鈦礦中引入甘氨酰胺鹽酸鹽能使前驅(qū)體在溶液中產(chǎn)生強(qiáng)配位，大幅延長(zhǎng)結(jié)晶時(shí)間窗口，從而獲得結(jié)晶均勻的鈣鈦礦薄膜，并鈍化鈣鈦礦層埋底界面。最終獲得24.5%的認(rèn)證效率（20.25cm2）。
文章指出，此次全鈣鈦礦疊層組件進(jìn)展為在大面積均勻高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜制備方面優(yōu)化添加劑工程和涂布技術(shù)提供了新思路。進(jìn)一步提高大面積全鈣鈦礦疊層組件的效率至可達(dá)到的效率極限～34%是下一個(gè)重要的目標(biāo)。此外，最大限度地減少鈣鈦礦材料在實(shí)際戶外環(huán)境中的降解是決定全鈣鈦礦疊層組件商業(yè)能力的關(guān)鍵因素。
趙德威團(tuán)隊(duì)
長(zhǎng)期以來，趙德威教授課題組致力于研究高性能全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池關(guān)鍵光伏材料與器件機(jī)理相關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)與關(guān)鍵技術(shù)問題。系統(tǒng)探究了寬、窄帶隙鈣鈦礦薄膜結(jié)晶動(dòng)力學(xué)過程，開發(fā)高效電荷傳輸材料與界面材料、鈣鈦礦光伏結(jié)晶退火與缺陷鈍化等新方法、新思路，設(shè)計(jì)優(yōu)化了新型中間連接層（也稱隧穿結(jié)或復(fù)合結(jié)）并闡明了載流子復(fù)合機(jī)制等。研制出世界紀(jì)錄效率的1cm2全鈣鈦礦疊層電池并兩次被業(yè)界國(guó)際權(quán)威的Solar cell efficiency tables收錄。
課題組成果入選2023年度“四川十大科學(xué)進(jìn)展”。發(fā)表論文160余篇，包括Nature 1篇、Science 3篇、Nature Energy 4篇、Advanced Materials 5篇、Energy Environ. Sci. 5篇、Joule 2篇等。
高校是國(guó)家戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分。高校有組織科研是高?？萍紕?chuàng)新實(shí)現(xiàn)建制化、成體系服務(wù)國(guó)家和區(qū)域戰(zhàn)略需求的重要形式。
過去一年，四川大學(xué)不斷加強(qiáng)有組織的科研，研究制定“雙高計(jì)劃”，持續(xù)深化校地企合作，打造高水平科研平臺(tái)，大力推進(jìn)理工醫(yī)內(nèi)涵發(fā)展和“創(chuàng)新2035”先導(dǎo)計(jì)劃，優(yōu)化創(chuàng)新土壤，科技創(chuàng)新能力不斷提升。在廣大科研工作者的共同努力下，學(xué)校到?？蒲薪?jīng)費(fèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)、科研項(xiàng)目取得新突破、科研基地建設(shè)成效顯著、科技成果成績(jī)優(yōu)異，服務(wù)高水平科技自立自強(qiáng)能力不斷提高。
——國(guó)家自然科學(xué)基金獲準(zhǔn)總數(shù)首次突破700項(xiàng)，牽頭獲批國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃類項(xiàng)目28項(xiàng)，創(chuàng)歷史新高；
——順利完成3個(gè)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重組，新增2個(gè)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（共建）、1個(gè)國(guó)家級(jí)國(guó)防科技創(chuàng)新中心（共建），獲批國(guó)家醫(yī)學(xué)攻關(guān)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)；
——新簽產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目總經(jīng)費(fèi)22.7億元，創(chuàng)歷史新高；
——作為第一單位完成的5項(xiàng)重要研究成果在Science、Nature發(fā)表。
接下來，學(xué)校將繼續(xù)錨定中國(guó)特色世界一流大學(xué)建設(shè)目標(biāo)，進(jìn)一步提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，為建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)川大力量。
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本文部分素材來源：四川大學(xué)新聞網(wǎng)、官微，教育部
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