武科大网讯 近日，我校理学院王玉华教授课题组系统总结了二维MXene材料在钙钛矿太阳能电池（PSC）中的关键作用与最新进展，提出了其在提升器件效率、稳定性和商业化潜力方面的创新策略。研究成果以“MXene-based materials for efficient applications in perovskite solar cells: A review”为题发表于中科院一区Top期刊《Journal of Materials Science and Technology》。我校物理学硕士生李玥为第一作者，王玉华、刘性辉为共同通讯作者。
钙钛矿太阳能电池因其高效率（最高达26.1%）和低成本成为光伏领域的研究热点，但其稳定性与铅毒性问题阻碍了商业化进程。MXene作为一种二维过渡金属碳氮化物，凭借高导电性、亲水性、可调表面官能团及低温加工优势，被广泛用于PSC的空穴传输层（HTL）、电子传输层（ETL）、钙钛矿活性层及电极中。王玉华课题组总结了PSC和MXene的关系和发展，探讨了MXene在PSC各功能层中的集成策略。
王玉华表示，尽管 MXene 在 PSC 中展现出巨大潜力，但其实际应用仍面临诸多挑战亟待解决：在机理深化方面，需要将理论计算与实验相结合，以揭示 MXene 表面官能团对能级调控、载流子传输的影响机制；材料拓展上，当下研究主要集中于 Ti3C2Tx ，未来可开发更多 MXene 变体，像 V2CTx、Nb2CTx 等，并探索它们与钙钛矿的协同效应；制备优化层面，要发展环保且低成本的合成工艺，从而实现 MXene 的大规模生产；多功能集成领域，可引入 MXene 插层来增强器件的环境稳定性，同时降低铅泄漏风险。
王玉华指出，该工作为MXene基材料在PSC中的应用提供了系统指导，并为下一代高效稳定光伏器件的设计指明方向。（理学院）
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