Unveiling defect-strain relationships in halide perovskite solar cells through modelling-experiment combinations

通过建模-实验组合揭示卤化物钙钛矿太阳能电池中的缺陷-应变关系

基本信息

  • 批准号:
    EP/X025756/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 26万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Fellowship
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2022 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Recently, European Commission announced a set of policy initiatives called European Green Deal which aims at net zero greenhouse gases in Europe by 2050, and photovoltaic technologies are expected to play a significant role in sustainable energy generation. Although halide perovskites have been highlighted as a class of the most promising materials for solar cells due to a combination of low-cost solution processibility and high power conversion efficiency, non-radiative losses and chemical decomposition originated from defects in the perovskite films prevent them from being commercialised successfully. The primary goal of this project is to unveil defect-strain relationships and to provide a way to exploit as an extra lever for defect control. To attain the goal, how microscopic structural changes at halide perovskite lattice sites affect performance of macroscopic solar cells needs to be understood, which cannot be done from a single research technique. A multidisciplinary approach - various spectroscopy and microscopy measurements as stepping stones in between the two end points - is, thus, an essential part of this ambitiously proposed project. The applicant (Dr Young-Kwang Jung) will perform state-of-the-art first-principles materials simulation techniques to identify responses of (i) native point defects; (ii) extrinsic dopants; and (iii) extended defects to lattice strain in halide perovskite solar cells, which will be complemented by cutting edge experimental validation from the host (Dr Samuel D. Stranks and the StraksLab at the University of Cambridge). The results of this project will provide practical solutions to improve the device efficiency and stability, which will accelerate commercialisation of halide perovskite solar cells in the public market. Consequently, this work will contribute the world-wide movement for zero-carbon energy generation, and ultimately, will alleviate the global warming.
最近,欧盟委员会宣布了一系列名为欧洲绿色协议的政策倡议,旨在到2050年实现欧洲温室气体净零排放,预计光伏技术将在可持续能源发电中发挥重要作用。尽管卤化物钙钛矿由于低成本的溶液可加工性和高的功率转换效率而被强调为一类最有前途的太阳能电池材料,但由于钙钛矿薄膜中的缺陷而产生的非辐射损失和化学分解阻碍了它们的成功商业化。这个项目的主要目标是揭示缺陷-应变关系,并提供一种方法来开发作为缺陷控制的额外杠杆。为了实现这一目标,需要了解卤化物钙钛矿晶格位置的微观结构变化如何影响宏观太阳能电池的性能,这不是单一的研究方法可以完成的。因此,一个多学科的方法--各种光谱和显微镜测量作为两个终点之间的垫脚石--是这一雄心勃勃的项目的重要组成部分。申请者郑永光博士将采用最先进的第一原理材料模拟技术,以确定(I)原生点缺陷;(Ii)非本征掺杂;以及(Iii)卤化物钙钛矿太阳能电池中扩展的缺陷到晶格应变的响应,并将得到东道主(Samuel D.Stranks博士和剑桥大学Straks Lab)的尖端实验验证。该项目的成果将为提高器件的效率和稳定性提供实用的解决方案,从而加快卤化物钙钛矿太阳能电池在公开市场上的商业化进程。因此,这项工作将为世界范围内的零碳能源生产运动做出贡献,并最终缓解全球变暖。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Hydrogen Bond-Assisted Dual Passivation for Blue Perovskite Light-Emitting Diodes
  • DOI:
    10.1021/acsenergylett.3c01323
  • 发表时间:
    2023-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    22
  • 作者:
    Zhongkai Yu;Xinyu Shen;Xiangyang Fan;Young-Kwang Jung;Woojun Jeong;Akash Dasgupta;Manuel Kober‐Czerny-Manuel
  • 通讯作者:
    Zhongkai Yu;Xinyu Shen;Xiangyang Fan;Young-Kwang Jung;Woojun Jeong;Akash Dasgupta;Manuel Kober‐Czerny-Manuel
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Young-Kwang Jung其他文献

Dynamic nanodomains dictate macroscopic properties in lead halide perovskites
动态纳米域决定了卤化铅钙钛矿的宏观性质
  • DOI:
    10.1038/s41565-025-01917-0
  • 发表时间:
    2025-06-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    34.900
  • 作者:
    Milos Dubajic;James R. Neilson;Johan Klarbring;Xia Liang;Stephanie A. Bird;Kirrily C. Rule;Josie E. Auckett;Thomas A. Selby;Ganbaatar Tumen-Ulzii;Yang Lu;Young-Kwang Jung;Cullen Chosy;Zimu Wei;Yorrick Boeije;Martin v. Zimmermann;Andreas Pusch;Leilei Gu;Xuguang Jia;Qiyuan Wu;Julia C. Trowbridge;Eve M. Mozur;Arianna Minelli;Nikolaj Roth;Kieran W. P. Orr;Arman Mahboubi Soufiani;Simon Kahmann;Irina Kabakova;Jianning Ding;Tom Wu;Gavin J. Conibeer;Stephen P. Bremner;Michael P. Nielsen;Aron Walsh;Samuel D. Stranks
  • 通讯作者:
    Samuel D. Stranks

Young-Kwang Jung的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

Ginzburg-Landau 型发展方程的拓扑缺陷以及相关问题研究
  • 批准号:
    11071206
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
颅骨缺损修补新材料的表面改性研究及个体化快速三维成型
  • 批准号:
    30500520
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
婴儿复杂型先心病无创心内三维虚拟现实诊断方法研究
  • 批准号:
    30371497
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Tip enhanced Terahertz - Raman for investigating graphene-water interactions at the nanoscale
尖端增强太赫兹 - 拉曼用于研究纳米级石墨烯-水相互作用
  • 批准号:
    22KF0394
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Characteristic control based on quantitative evaluation of nano-defect and defect-induced strain field in functional materials
基于功能材料纳米缺陷和缺陷诱发应变场定量评估的特性控制
  • 批准号:
    23KK0087
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26万
  • 项目类别:
    Fund for the Promotion of Joint International Research (International Collaborative Research)
Dissecting the mechanism of pyrantel resistance in hookworm
剖析钩虫对噻嘧啶的抗性机制
  • 批准号:
    10666263
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26万
  • 项目类别:
7HP349, an oral integrin activator to augment effectiveness of pre-exposure influenza vaccination
7HP349,一种口服整合素激活剂,可增强暴露前流感疫苗接种的有效性
  • 批准号:
    10693536
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26万
  • 项目类别:
Roles of allele-specific chromatin interactions in transcription regulation during development
等位基因特异性染色质相互作用在发育过程转录调控中的作用
  • 批准号:
    10761821
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26万
  • 项目类别:
Nanostructured degradable bone cement for delivering novel antibiotics
用于输送新型抗生素的纳米结构可降解骨水泥
  • 批准号:
    10717850
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26万
  • 项目类别:
Mechanisms and SMN-independent therapies for spinal muscular atrophy
脊髓性肌萎缩症的机制和不依赖 SMN 的疗法
  • 批准号:
    10435837
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 26万
  • 项目类别:
A Novel Mucosal Vaccine for Pseudomonas aeruginosa Infection
一种针对铜绿假单胞菌感染的新型粘膜疫苗
  • 批准号:
    10446501
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 26万
  • 项目类别:
RII Track--4: Controlling Point-Defect Energetics in Complex Oxides Via Interfacial Strain
RII Track--4:通过界面应变控制复杂氧化物中的点缺陷能量
  • 批准号:
    2245128
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 26万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Methods to study Cryptosporidium drug resistance
研究隐孢子虫耐药性的方法
  • 批准号:
    10591168
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 26万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了