近日，四川大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院趙德威教授團隊關(guān)于全鈣鈦礦疊層太陽電池組件的觀點文章以“Tandem modules get better—An all-perovskite tandem solar module breaks 24% efficiency”為題刊發(fā)于全球頂級期刊Science（《科學(xué)》），陳聰特聘副研究員為文章第一作者，趙德威教授為文章通訊作者，四川大學(xué)系文章唯一通訊單位。
趙德威，四川大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，曾入選2019年國家級青年人才、四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人、四川省杰出青年科技人才、四川省青年人才引進計劃，曾獲德國教育科技部“綠色精英獎(Green Talent)”和國家留學(xué)基金委“國家優(yōu)秀自費留學(xué)生獎學(xué)金”等。2022年入選科睿唯安“高被引科學(xué)家”和愛思唯爾中國高被引學(xué)者。主持國家重點研發(fā)計劃課題、國家重點研發(fā)計劃“政府間國際科技創(chuàng)新合作”項目、國家自然科學(xué)基金面上項目、四川省杰出青年科技人才項目等。2022年指導(dǎo)學(xué)生團隊榮獲第八屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng) ”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎。
陳聰，四川大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院特聘副研究員，四川大學(xué)雙百人才計劃入選者。主持國家重點研發(fā)計劃子課題、國家自然科學(xué)基金青年項目、四川省自然科學(xué)基金青年項目等。在Nature、Science、Nat. Energy、Energy Environ. Sci.等SCI期刊上發(fā)表論文數(shù)十篇，目前的研究方向為寬帶隙鈣鈦礦及高效鈣鈦礦基疊層太陽能電池。
鈣鈦礦/鈣鈦礦（簡稱全鈣鈦礦）疊層太陽組件因制備工藝簡單并有望突破單結(jié)太陽電池的肖克利-奎伊瑟極限而備受關(guān)注。作為重要組成部分的窄帶隙鈣鈦礦子電池仍然存在亟待解決的基礎(chǔ)科學(xué)與技術(shù)問題，如大面積窄帶隙鈣鈦礦的不均勻結(jié)晶、嚴(yán)重的界面非輻射復(fù)合損失等，這些問題嚴(yán)重制約了窄帶隙和全鈣鈦礦疊層電池和組件的發(fā)展。開發(fā)新型制備方法和鈍化策略改善大面積窄帶隙鈣鈦礦子電池的結(jié)晶均勻性對提升全鈣鈦礦疊層組件的效率和穩(wěn)定性意義重大。
趙德威與學(xué)生們在校留影
本研究得到國家自然科學(xué)基金委、四川大學(xué)（工科特色團隊項目、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費）等經(jīng)費支持。
文章對Science期刊同期發(fā)表的關(guān)于大面積窄帶隙鈣鈦礦電池及全鈣鈦礦疊層組件取得的最新進展進行了介紹。大面積窄帶隙鈣鈦礦中引入甘氨酰胺鹽酸鹽能使前驅(qū)體在溶液中產(chǎn)生強配位，大幅延長結(jié)晶時間窗口，從而獲得結(jié)晶均勻的鈣鈦礦薄膜，并鈍化鈣鈦礦層埋底界面。最終獲得24.5%的認證效率（20.25cm2）。
文章指出，此次全鈣鈦礦疊層組件進展為在大面積均勻高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜制備方面優(yōu)化添加劑工程和涂布技術(shù)提供了新思路。進一步提高大面積全鈣鈦礦疊層組件的效率至可達到的效率極限～34%是下一個重要的目標(biāo)。此外，最大限度地減少鈣鈦礦材料在實際戶外環(huán)境中的降解是決定全鈣鈦礦疊層組件商業(yè)能力的關(guān)鍵因素。
趙德威團隊
長期以來，趙德威教授課題組致力于研究高性能全鈣鈦礦疊層太陽能電池關(guān)鍵光伏材料與器件機理相關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)與關(guān)鍵技術(shù)問題。系統(tǒng)探究了寬、窄帶隙鈣鈦礦薄膜結(jié)晶動力學(xué)過程，開發(fā)高效電荷傳輸材料與界面材料、鈣鈦礦光伏結(jié)晶退火與缺陷鈍化等新方法、新思路，設(shè)計優(yōu)化了新型中間連接層（也稱隧穿結(jié)或復(fù)合結(jié)）并闡明了載流子復(fù)合機制等。研制出世界紀(jì)錄效率的1cm2全鈣鈦礦疊層電池并兩次被業(yè)界國際權(quán)威的Solar cell efficiency tables收錄。
課題組成果入選2023年度“四川十大科學(xué)進展”。發(fā)表論文160余篇，包括Nature 1篇、Science 3篇、Nature Energy 4篇、Advanced Materials 5篇、Energy Environ. Sci. 5篇、Joule 2篇等。
高校是國家戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分。高校有組織科研是高?？萍紕?chuàng)新實現(xiàn)建制化、成體系服務(wù)國家和區(qū)域戰(zhàn)略需求的重要形式。
過去一年，四川大學(xué)不斷加強有組織的科研，研究制定“雙高計劃”，持續(xù)深化校地企合作，打造高水平科研平臺，大力推進理工醫(yī)內(nèi)涵發(fā)展和“創(chuàng)新2035”先導(dǎo)計劃，優(yōu)化創(chuàng)新土壤，科技創(chuàng)新能力不斷提升。在廣大科研工作者的共同努力下，學(xué)校到?？蒲薪?jīng)費實現(xiàn)穩(wěn)步增長、科研項目取得新突破、科研基地建設(shè)成效顯著、科技成果成績優(yōu)異，服務(wù)高水平科技自立自強能力不斷提高。
——國家自然科學(xué)基金獲準(zhǔn)總數(shù)首次突破700項，牽頭獲批國家重點研發(fā)計劃類項目28項，創(chuàng)歷史新高；
——順利完成3個全國重點實驗室重組，新增2個全國重點實驗室（共建）、1個國家級國防科技創(chuàng)新中心（共建），獲批國家醫(yī)學(xué)攻關(guān)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺；
——新簽產(chǎn)學(xué)研合作項目總經(jīng)費22.7億元，創(chuàng)歷史新高；
——作為第一單位完成的5項重要研究成果在Science、Nature發(fā)表。
接下來，學(xué)校將繼續(xù)錨定中國特色世界一流大學(xué)建設(shè)目標(biāo)，進一步提升核心競爭力，為建設(shè)科技強國貢獻川大力量。
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本文部分素材來源：四川大學(xué)新聞網(wǎng)、官微，教育部
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