材料科学家们加州大学洛杉矶分校萨姆厄工程学院和研究人员从五个其他过度最近演示了一个简单的表面调整钙钛矿生产的太阳能电池来克服细胞的退化由于长时间暴露于阳光。

钙钛矿材料是一组具有相同原子排列或矿物质钙钛氧化物晶体结构。这项研究集中在金属卤化物钙钛矿,钙钛矿的一组中,由于他们的承诺申请节能,薄膜太阳能电池。

这项研究是由杨杨,加州大学洛杉矶分校萨姆厄教授,发表研究论文由肖恩·谭和天翼黄、加州大学洛杉矶分校萨姆厄博士毕业生。

这项研究是由美国能源部的能源效率和可再生能源办公室。

钙钛矿太阳能电池效率降低?

钙钛矿的太阳能电池通常受到表面处理消除缺陷,其中一层有机离子沉积的背叛。这导致建立一个多电子表面为能量运送电子是一个潜在的陷阱。

电子能量运送被困时,有序的原子排列的细胞破坏,使钙钛矿太阳能电池效率较低。最终,这使得太阳能电池板与钙钛矿不被商业化。

新表面处理

为了解决钙钛矿太阳能电池的长期退化,科学家配对与带负电荷的离子带正电的离子和发现了一种新的表面处理过程。改变使表面更electron-neutral和稳定,同时保留的完整性缺陷防止表面处理。

团队的耐力测试这些细胞在实验室加速老化条件下和照明设计模拟阳光。

在实验中,这些细胞保留87%的原始sunlight-to-electricity转换性能超过2000小时。然而,太阳能电池与常用的表面处理机制下降了65%在性能测试时在类似的设置。

肖恩,这项研究的合著者,说:“我们的钙钛矿效率的太阳能电池是最稳定的报道。我们奠定了新的基础知识的社会能够进一步发展和完善我们的多功能技术设计更稳定的钙钛矿太阳能电池。”

基于钙钛矿技术的太阳能电池的制造成本远低于硅同行——使其成为最合适的节能转换器。新的表面处理过程旨在使钙钛矿太阳能电池更容易解决的问题由于暴露于直射阳光太阳能电池退化。

最近,研究人员阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)发达一个新的技术来帮助钙钛矿太阳能电池承受长期暴露在高湿度和温度升高。

图片来源:加州大学洛杉矶分校萨姆厄工程学院