近日，学院国家低碳环保材料智能设计国际联合研究中心邵国胜教授团队在国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》（IF=18.808）发表题为“Pinning Bromide Ion with Ionic Liquid in Lead-Free Cs₂AgBiBr₆ Double Perovskite Solar Cells”的原创性研究论文。硕士研究生李江宁为论文第一作者，邵国胜教授、沈永龙副教授和段艳艳博士为论文共同通讯作者，郑州大学材料科学与工程学院为论文第一作者单位和通讯单位。

有机-无机杂化铅卤钙钛矿太阳电池因其优异的光电性能而成为光伏领域的研究热点之一。然而，有机组分使钙钛矿晶格易于分解，造成电池性能迅速衰减，同时，铅泄露也是威胁环境和公共健康的潜在隐患。近年来，无机非铅Cs₂AgBiBr₆双钙钛矿引起研究人员广泛关注，但其固有的离子迁移严重影响了电池性能的进一步提升。

研究团队将两种离子液体，1-丁基-1-甲基吡咯烷氯化物和1-丁基-3-甲基氯化吡啶鎓，作为添加剂引入到钙钛矿前驱体中。通过离子液体中阳离子对钙钛矿中Br^-离子的“钉扎”作用，抑制Br^-离子迁移，减少钙钛矿缺陷，提高电池稳定性。此外，离子液体的引入改善了钙钛矿电子结构，增大钙钛矿与底部载流子传输层的费米能级差，提升电池开路电压。结合理论计算与实验分析，基于吡咯基离子液体改性的电池器件相较于未掺杂器件效率提升约30%，且在25 ^oC和40%相对湿度环境下贮存40天，光伏性能几乎无衰减。该研究成果为设计长期稳定、环境友好的无铅钙钛矿太阳电池提供了新思路。

该工作受到国家自然科学基金、科技部973子课题、河南省重点研发与推广专项等项目支持。（供稿：段艳艳）

全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202112991