2022年5月12日，材料工程学院绿色光电器件与储能电池研究团队在材料科学领域国际权威期刊Energy & Environmental Materials(能源与环境材料，中科院一区TOP期刊)在线发表了题为“Eco-friendly hydroxyalkyl cellulose additives for efficient and stable MAPbI3-based inverted perovskite solar cells”(利用环境友好型羟烷基取代纤维素作为添加剂获得高效稳定的MAPbI3反型钙钛矿太阳能电池)的研究成果。

本研究工作提出基于农林剩余物羟烷基取代纤维素作为钙钛矿太阳能电池体相钝化添加剂的新思路，如图1所示，通过将纤维素引入至钙钛矿前驱体溶液中，利用纤维素羟基与钙钛矿中缺陷中的阴阳离子的相互作用，钝化钙钛矿薄膜的缺陷，改善钙钛矿薄膜中的晶体结晶取向、提高钙钛矿薄膜的质量、增加薄膜的稳定性，实现稳定高效(21.26%，1080小时后效率仍可达到20.93%)钙钛矿太阳能电池的制备。该研究成果不仅可为农林剩余物纤维素在新能源领域的高值化应用提供新途径，也为推动实现绿色“双碳”目标提供了新思路。

图1. (a)棉籽提取纤维素衍生物;(b)纤维素衍生物的分子结构;(c)钙钛矿前驱体溶液及其薄膜制备示意图;(e)钙钛矿太阳能电池结构图;(f)基于纤维素衍生物体相钝化电池的效率分布图。

福建农林大学为第一完成单位，福建农林大学材料工程学院硕士研究生朱学峰与机电工程学院林睿博士为论文的共同第一作者，福建农林大学材料工程学院欧阳新华教授、胡会超副教授与澳门大学邢贵川教授为共同通讯作者，该研究工作获得了国家自然科学基金(61935017, 62175268, 21674123, 31700507)，福建省自然科学基金杰出青年科学基金项目(2020J06039)，福建省百人计划项目、福建省财政厅有机光伏电池研究专项(Kle20001A)的资助。

Energy & Environmental Materials(能源与环境材料，简称EEM)是由郑州大学主办的英文学术期刊，入选材料科学综合一区，为工程技术大类TOP期刊。在由中国科协、中宣部、科技部联合首次发布的《我国高质量科技期刊分级目录》中，EEM入选材料科学综合类T1区，目前影响因子为15.122。