当地时间13日,《科学》杂志封面宣布一项来自美国莱斯大学的研讨成果,介绍了一种将甲脒碘基钙钛矿(FAPbI3)合成为超安稳、高品质光伏薄膜的办法。在85℃的温度下,通过1000多个小时运转,FAPbI3太阳能电池的全体功率下降起伏不到3%。
研讨人员表明,新办法完成了迄今最佳安稳功能,关键是在FAPbI3前驱体溶液中增加了一些二维(2D)钙钛矿。这些钙钛矿可作为模板,引导块状或3D钙钛矿的成长,为晶格结构供给额定的压缩力和安稳性。
研讨人员解释道,钙钛矿晶体有两种损坏方法:化学上可损坏组成晶体的分子;结构上可重新排列分子以构成不同的晶体。在用于太阳能电池的各种晶体中,化学性质最安稳的往往结构最不安稳,反之亦然。FAPbI3归于结构不安稳的那种。
尽管2D钙钛矿在化学和结构上都比FAPbI3更安稳,但它们一般不太长于捕捉光线,因而不适合做太阳能电池资料。不过,研讨人员估测,将2D钙钛矿作为成长FAPbI3薄膜的模板,或许会赋予后者安稳性。为了验证这一主意,他们开发了4种不一样的2D钙钛矿,并用它们制作了不同的FAPbI3薄膜配方。
成果显现,2D钙钛矿模板不只进步了FAPbI3太阳能电池的功率,还进步了电池的耐用性。没带2D钙钛矿模板的太阳能电池在空气中运用阳光发电两天后会明显降解,而带有2D钙钛矿模板的太阳能电池即便在20天后也不会降解。在带有2D钙钛矿模板的太阳能电池中增加封装层,安稳性将得到进一步进步。
新研讨可降造本钱,使结构简化的太阳能电池板分量更轻、更灵敏,或许会对光搜集或光伏技能发生革新性影响。
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