AFM：均质BN/钙钛矿异质结构：纳米级散热路径助力稳定钙钛矿太阳能电池

钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为一种低成本、高性能的光伏技术，但其使用寿命仍不足，尤其在高温条件下。

本文华东理工大学杨双、侯宇和上海大学郑祎初等人展示了一种散热型氮化硼（BN）/钙钛矿异质结构，可在工作条件下有效降低器件温度。研究表明，经磷酸三甲酯（TP）功能化的BN可均匀分散在钙钛矿晶界周围，同时降低陷阱密度并提高热导率。有限元分析显示，BN纳米片可作为局部散热路径，快速将热量导向外部环境。

该热管理策略可在1个太阳光照下将器件工作温度从34.6°C降至21.7°C，并使太阳能电池在85°C模拟AM 1.5G照射下运行2640小时后仍保持95%以上的效率。

文章亮点：

1. TP功能化BN显著提升热管理能力：
   通过酯辅助球磨法制备的TP-BN（BN-5）可均匀分散在钙钛矿薄膜中，形成纳米级散热通道，使器件工作温度降低12.9°C，热导率提升30.7%。

2. 双重优化：散热+缺陷钝化：
   BN-5不仅增强热量耗散，还通过TP与钙钛矿中未配位铅离子相互作用，降低陷阱密度，延长载流子寿命，提升器件光电性能（PCE从21.66%升至23.47%）。

3. 极端环境下长效稳定性突破：
   在85°C、1太阳光照下连续运行2640小时后，BN-5器件仍保持95%以上初始效率，而对照组仅剩63%，凸显其在高通量热应力下的卓越耐久性。

X. Liu, Q. Li, Y. Zheng, et al. “ Homogeneous BN/Perovskite Heterostructure with Nanoscale Heat-Dissipative Pathways for Stable Perovskite Solar Cells.” Adv. Funct. Mater. (2025): e17301.

https://doi.org/10.1002/adfm.202517301

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