中国科学院上海硅酸盐研究所孙宜阳团队开启新赛道—CuBiSCl2太阳能电池最高效率1% | 前沿用户报道

本文转载自公众号 ： 钙钛矿太阳能电池

钙钛矿由于其优异的光电性能而成为有前途的光伏材料。然而，它们具有较差的稳定性和潜在的毒性。鉴于此，2022年4月7日中国科学院上海硅酸盐研究所孙宜阳团队及其合作团队美国伦斯勒理工学院 Jian Shi 团队& 北卡罗来纳大学夏洛特分校 Yong Zhang团队& 上海硅酸盐研究所杨松旺团队于AFM刊发 用于稳定、无铅和缺陷容忍太阳能电池的混合硫卤化物：具有理想带隙的 CuBiSCl2 的计算筛选和实验验证的研究成果。

在实验过程中，计算筛选与实验合成相结合，以探索稳定、无铅和容错的光伏材料。采用具有孤对电子的重阳离子和硫属元素和卤素的混合阴离子作为描述符，同时实现缺陷容限和高稳定性。结合具有直接带隙和最佳带隙值的标准，筛选了无机材料数据库，确定了后钙钛矿结构中的 CuBiSCl2 ，理想带隙为 1.37 eV 。电子结构和缺陷计算表明其容错特性。

同时，通过光学吸收测量，确认其带隙约为 1.44 eV ，在带边附近有强吸收。该材料在高达 300 °C 的温度下对热分解保持稳定，并且可以在 60% 相对湿度的环境条件下储存 25 天。原型太阳能电池被制造并展示了 1.09 V 的开路电压和 1.00% 的功率转换效率。凭借上述优异的性能，CuBiSCl2 被认为是光伏应用的有希望的候选者。