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我校科技成果成功入選2021年度“中國高等學校十大科技進展”
由教育部科技委組織評選的2021年度“中國高等學校十大科技進展”近日揭曉,我校黃維院士、陳永華教授團隊完成的“高效穩定鈣鈦礦光伏器件研究”成功入選。
立足于全球能源結構轉型,日益凸顯的氣候變化問題促使世界經濟加速向低碳化深入發展,以“光伏”為代表的可再生能源已逐漸成為“雙碳”戰略的主力軍。鈣鈦礦光伏具有性能優異、成本低廉等突出特點,相比較于傳統硅基和無機薄膜光伏最大的優勢在于可溶液加工性,商業價值巨大,入選了美國《科學》雜志2013年十大科學突破,是當前光伏領域發展的重要方向之一,引起了學術界和產業界的高度關注。然而,鈣鈦礦光伏電池面臨穩定性差等科學難題,限制了其快速發展。
針對這一關鍵科學技術難題,黃維院士、陳永華教授團隊以離子液體為主線,針對鈣鈦礦光伏電池的穩定性,進行了深入系統的研究,取得了一系列重要研究進展。提出了質子型離子液體溶劑取代傳統極性非質子溶劑制備鈣鈦礦薄膜的新方法,實現了空氣中高質量鈣鈦礦薄膜的制備;探索了離子液體前驅體溶液化學調控新策略,穩定了二維層狀鈣鈦礦骨架,制備了相純的二維層狀鈣鈦礦薄膜,實現了二維層狀鈣鈦礦穩定性的突破;發展了離子液體構筑“離子通道”反應新方法,降低了反應勢壘,在室溫和高濕度下形成了穩定的甲脒基鈣鈦礦薄膜,獲得了高效穩定的鈣鈦礦光伏電池。
該系列突破性成果,將有助于推動鈣鈦礦光伏電池產業化的進程,在清潔能源自主可控、高效利用、可持續發展等方面具有重要意義。
據了解,“中國高等學校十大科技進展”自1998年起開展評選,每年從全國高校中評選出10項具有重大科技進展的優秀成果,旨在促進高校科學技術整體水平提升,增強科技創新能力,受到了國內各高校高度重視。
作者:先進材料研究院、科學研究院;審核:王建浦、姜岷