近期,由物理学院俞大鹏教授领导的北京大学“纳米结构与低维物理”研究团队在该领域取得新进展。该团队的赵清副教授等设计了一种钙钛矿电池的新结构,将长链吸湿性PEG分子作为聚合物骨架引入到钙钛矿材料吸光层中,长链PEG分子构成的三维网络使钙钛矿材料成膜质量显著提高,电池光电转化效率和重复性得到显著提高,最高效率可达16%。
该种电池在100摄氏度温度下一步法即可完成,制备方法简单易行,易于推广。由于PEG分子的超强吸湿性,聚合物骨架钙钛矿电池在湿度环境下的稳定性得到显著提升:没有任何封装的电池器件在异常潮湿环境中(70%相对湿度)展现出超过300小时的稳定性。
这种新型聚合物骨架结构使钙钛矿电池对水破坏性和潮湿环境的耐受度大大增强,极大提高了电池在湿度环境下的稳定性,解决了钙钛矿电池害怕水汽和电池效率在潮湿环境下会迅速减退的应用难题,展现出神奇的自修复功能,为今后钙钛矿电池商业化提供了一条新思路,具有重要的科学意义和应用价值。