北京
近日，嘉兴大学生物与化学工程学院李在房教授团队尹新星博士在国际顶级学术期刊
Nature发表了题为《Efficient near-infrared harvesting in perovskite–organic tandem solar cells》的研究论文。嘉兴大学尹新星博士为论文共同第一作者，新加坡国立大学侯毅教授为该论文的通讯作者。这是嘉兴大学教师首次以共同第一作者在该国际顶级期刊上发表论文，实现了学校在国际顶级学术期刊的历史性重大突破，标志着学校在钙钛矿太阳能电池研究领域取得了具有国际显示度的重大科研成果。
太阳能电池领域长期受限于单结器件的理论效率极限（Shockley-Queisser极限），而钙钛矿-有机叠层电池凭借材料带隙可调的特性，理论上可实现超35%的光电转化效率。这类全薄膜结构兼具轻量化、柔性化和低成本溶液加工优势，在建筑光伏一体化、车载能源等领域潜力巨大。然而其认证效率长期落后于单结钙钛矿电池（27%）及其他叠层体系（如钙钛矿-钙钛矿叠层30.1%），核心瓶颈在于子电池的效率损失。
分子结构与器件性能
研究团队基于前期成果（
Nat. Photon.2024, 18, 1269），在本研究工作中，通过SAM末端溴的引入实现了宽带隙钙钛矿子电池的精准能级匹配和相分离抑制。基于所开发的Ph-Br-4PACz分子，钙钛矿薄膜荧光量子产率提升4倍（达1.82%），准费米能级分裂推算的开路电压（iVOC）达1.38 V。单结器件VOC达1.37 V，FF高达85.5%，效率突破20.4%。更关键的是，该设计显著抑制光照下的卤化物相分离，器件在85%湿度下MPPT工作寿命延长至550小时。结合有机子电池的不对称受体设计，一举将钙钛矿-有机叠层电池的效率突破到了26.4%（1 cm2认证值），创造了新的世界纪录，为柔性光伏产业化开辟新路径。
作者尹新星简历
尹新星，博士，嘉兴大学硕士研究生导师，嘉兴市“创新嘉兴·精英引领计划”青年领军人才。长期从事钙钛矿太阳能电池界面材料研究，通过材料创新推动钙钛矿太阳能电池产业化，曾多次创造电池效率世界纪录。近年来，以第一/通讯作者身份（含共同）在国际顶级期刊如Nature、Nat. Photon.、Energy Environ. Sci.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.等发表高水平SCI论文21篇 （其中15篇IF > 10，ESI高被引论文3篇，热点论文1篇），授权中国发明专利5项。主持国家自然科学基金青年项目1项，省部级项目2项，市厅级项目2项。
嘉兴大学生物与化学工程学院光伏新能源研发团队简介
嘉兴大学生物与化学工程学院光伏新能源研发团队是由学校“南湖学者”特聘教授李在房2018年11月组建的，团队现有成员6人、研究生15人，研究聚焦钙钛矿/有机太阳能电池。长期以来，团队与晶科新能源、阿特斯等世界光伏龙头企业保持深度产学研合作，并联合嘉兴市小辰光伏科技有限公司打造了嘉兴市首条纯钙钛矿太阳能电池中试线。2020年，团队牵头获批学校首个省级国际科技合作平台“长三角光伏与新能源技术国际科技合作基地”并在2023年获考核优秀。2024年，团队与晶科新能源联合申报并获批“全省先进叠层光伏技术重点实验室”。近5年，团队获批国家自然科学基金4项，嘉兴市产业攻关项目1项，参与获批浙江省尖兵项目1项， 研究成果先后发表在Nature、Nature Photonics、Advanced Materials、Energy & Environmental Science等国际顶级期刊。
本文来源：嘉兴大学。
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