反式钙钛矿太阳能电池中传统空穴传输层固有的低导热性,导致层间热传递动力学存在显著差异,进而引发有害的热积累和非辐射复合。鉴于此,2026年7月21日成都理工大学陈雨&蒲生彦&彭强于NC刊发提升声子群速度与界面热传导以实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池的研究成果,本研究开发了一种尖晶石型半导体材料CuBi2O4,并将其引入复合HTL结构中,以实现对热传导的调控。得益于增强的声子群速度,基于CuBi2O4的复合HTL与钙钛矿吸光层展现出卓越的热兼容性,不仅提升了导热性能,还实现了热膨胀系数的最佳匹配。这些协同效应显著延缓了热载流子弛豫过程,并将多余能量损耗降低了约10倍。最终,获得了取向有序且残余应力得到释放的高质量钙钛矿薄膜,实现了27.18%的优异光电转换效率(经认证为26.83%)。值得注意的是,这些经声子工程优化的器件在ISOS-D-2Ⅰ、ISOS-D-3、ISOS-T-1和ISOS-L-1条件下老化2000小时后,仍分别保持了初始效率的90.1%、82.3%、85.6%和93.7%。
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