合成工艺将钙钛矿太阳能电池性能提升至接近市场标准

导读 太阳能不仅是近代历史上发展最快的能源技术,而且也是最廉价的能源之一,并且在减少温室气体排放方面影响最大。《科学》杂志封面刊登了赖斯
2024-06-14 11:18:32

太阳能不仅是近代历史上发展最快的能源技术,而且也是最廉价的能源之一,并且在减少温室气体排放方面影响最大。

《科学》杂志封面刊登了赖斯大学的一项研究,该研究描述了一种将甲脒碘化铅 (FAPbI3)(目前用于制造效率最高的钙钛矿太阳能电池的晶体类型)合成为超稳定、高质量的光伏薄膜的方法。在 85 摄氏度(185 华氏度)的温度下,经过 1,000 多个小时的运行,最终的 FAPbI3太阳能电池的整体效率下降不到 3%。

“目前,我们认为就稳定性而言,这是最先进的,”莱斯大学工程师 Aditya Mohite 表示,他的实验室在过去几年中在钙钛矿的耐用性和性能方面取得了进展。“钙钛矿太阳能电池有可能彻底改变能源生产,但实现长期稳定性一直是一项重大挑战。”

凭借这一最新突破,Mohite 及其合作者已在钙钛矿光伏电池市场化方面取得了关键里程碑。关键在于将 FAPbI3前体溶液与专门设计的二维 (2D) 钙钛矿混合。这些钙钛矿可作为模板,引导块状/3D 钙钛矿的生长,为晶格结构提供额外的压缩力和稳定性。

莱斯大学材料科学与纳米工程研究生、这项研究的主要作者艾萨克·梅特卡夫说:“钙钛矿晶体的破坏方式有两种:化学方式——破坏组成晶体的分子;结构方式——重新排列分子,形成不同的晶体。”

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