中原新視點平頂山消息:(編輯:田秀忠)在能源轉型的大背景下,太陽能電池因清潔高效而備受關注。近年來,鈣鈦礦太陽能電池憑借優異的光電性能,被視為 有潛力的新一代光伏材料。然而,它們在穩定性上仍面臨挑戰:在長時間光照下,材料內部容易出現“相分離”現象,導致效率下降、壽命縮短。

9月17日,從堯山實驗室傳來好消息,針對這一瓶頸,堯山實驗室與鄭州大學、中國科學院化學所等單位合作,提出了一種新方法,通過“分子作用設計”來提升全無機寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池的穩定性。研究成果近日發表于國際知名期刊JournalofEnergyChemistry。
團隊選擇了三種小分子作為“添加劑”,研究它們與鈣鈦礦材料的相互作用。其中一種名為BrPD的分子表現尤為突出,它能與鈣鈦礦內部的離子形成多重化學作用,包括配位鍵、氫鍵和離子鍵。簡單來說,就像在材料內部加上了“穩固支架”,有效減少了缺陷和離子遷移,從根源上抑制了光照誘導的相分離。
實驗數據表明,經過BrPD修飾的鈣鈦礦薄膜晶粒更大、缺陷更少,表現出顯著的耐光穩定性。在光伏器件測試中,這類電池的光電轉換效率(PCE)達到11.34%,比未修飾的提升了近三成;在連續光照下仍能保持93%以上的初始效率,表現出優異的耐久性。
堯山實驗室相關負責人表示,這項研究的意義在于,它不僅讓鈣鈦礦太陽能電池在效率上更進一步,更重要的是解決了“用得久”的問題。未來,這類材料有望應用于高效的疊層太陽能電池,為實現更清潔、更可持續的能源利用提供堅實支撐。
審核:馬文忠
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