为了更好的利用“研究生教育创新基金”这个平台,11月13日,武汉工程大学光电信息与能源工程学院数理学院于上午10时开展了“研究生教育创新基金项目结题报告会”,项目评审委员会由秦平力,余雪里和李海霞老师组成,并由18级光学工程专业硕士研究生吴彤同学作结题答辩。
本次报告会主要介绍了该同学在研究生创新基金的支持下做出的一些科研成果,具体包括项目主要研究内容以及相关成果,研究工作的进一步设想等。首先介绍的是核壳结构Au@CdS纳米颗粒对钙钛矿太阳能电池的钝化研究:采用反溶剂法将Au@CdS纳米粒子旋涂于钙钛矿薄膜表面,形成中间相Au@CdS-PbI2化合物,钝化钙钛矿薄膜晶界及表面缺陷。借助Au@CdS的局域表面等离子体共振特性,空穴克服了钙钛矿/Spiro-OMeTAD间界面势垒,提高空穴迁移率。最终,基于Au@CdS界面钝化的钙钛矿太阳能电池器件实现了超过21%的光电转换效率。
接着对研究工作提出了进一步的设想:经文献调研,P型半导体材料硫化铜(Cu2-xS)具有一些铜空位,这将会影响可见光LSPR吸收和空穴迁移率。Au NPs的LSPR来源于电子的集体振荡,而Cu2-xS的LSPR则来自于空穴的集体振荡,因此可以用Cu2-xS将Au NPs包裹,集成在一起以形成具有双重LSPR特性的核-壳结构整体单元Au@Cu2-xS。将其旋涂在钙钛矿薄膜表面,利用其具有的双重LSPR特性来钝化钙钛矿光敏层,可以有效地促进电子-空穴对分离。此外,拥有介孔结构的Au@Cu2-xS可以与Spiro-OMeTAD充分接触以形成更多的载流子传输通道,从而提高了空穴迁移率。最终,基于Au@Cu2-xS界面钝化的钙钛矿太阳能电池器件实现了超过22%的光电转换效率。
报告会结束后,项目评审委员会给出评审意见,充分肯定了以上研究工作,并同意吴彤同学的结题答辩顺利通过。