日前，PP电子学院郑直教授课题组在纯无机非铅类钙钛矿太阳能电池质料与器件研究领域取得重要进展。课题组利用铋和铜这两种情况友好且储量富厚的金属元素，国际上首次在室温无溶剂条件下原位合成了带隙为1.8电子伏特的铜铋碘（CuBiI4）三元化合物半导体薄膜质料，在具有简朴三明治结构的ITO/ CuBiI4: Spiro-OMeTAD/ Au杂化太阳能电池器件上获得了1.119%的光电转换效率，为目前该类新质料的最高效率纪录。相关结果在线发表于由中国科学院和国家自然科学基金委员会联合主办的《中国科学·质料》杂志上。在读硕士研究生张卜生为论文的第一作者，雷岩、郑直为通讯作者。

據悉，傳統的鹵化甲胺鉛鈣钛礦含有重金屬鉛，爲了制止鉛的毒性和環境汙染問題，無鉛鈣钛礦太陽能電池质料引起了人們的重視。在鉛的替代元素中，铋和銅無毒且儲量豐富，受到衆多科學家的青睐。特別是近年來，純無機AaBbXx（例如AgBiI4）類鈣钛礦质料在電池器件中的應用获得證實，而以銅替代銀的CuBiI4质料優勢越发明顯。但是由于受到制備要领的限制，該類CuBiI4质料的相關報道卻十分罕見。

郑直教授课题课题组接纳很是简朴的室温气-固反映要领，以铋铜合金作为前驱体直接在导电基底上室温原位制备了一种新型铜铋碘（CuBiI4）化合物，并通过紫外-可见光谱（UV-Vis）、外量子效率（IPCE）和荧光光谱（PL）揭示了这种灰玄色n型CuBiI4半导体薄膜质料的禁带宽度为1.8电子伏特，适合太阳光能量吸收利用。课题组在大量实验中发现，利用四叔丁基吡啶（TBP）、乙腈和Spiro-OMeTAD有机混和溶剂对薄膜进行处置惩罚后，能获得混淆均匀、致密、平滑的CuBiI4 : Spiro-OMeTAD本体异质结薄膜，这越发有利于载流子的疏散与传输。该事情为未来无铅钙钛矿或类钙钛矿化合物的制备及其在高性能光伏器件中的应用提供了一个全新的战略。

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