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荷兰科学家使用氟化物使钙钛矿太阳能电池更稳定

发表于:2019-05-22 08:44:13    

来源:pv-magazine

来自荷兰埃因霍温科技大学,能源研究所Differ,特温特大学和中国北京大学的研究小组正在寻求使用氟化物来减少钙钛矿太阳能电池的不稳定性和降解。

在Nature Energy发表的一篇论文中 ,科学家声称开发了一种基于钙钛矿的太阳能电池,其功率转换效率为21.46%,据说在极端光照和高温条件下1000小时后可保持90%的效率。

研究人员表示,通过在制造过程中向钙钛矿层添加氟化钠,可以获得长寿命。“在第一原理密度泛函理论计算的帮助下,我们认为氟离子通过与周围铅和有机阳离子的化学键的独特强化来抑制卤素阴离子和有机阳离子空位的形成,”他们在研究。

科学家表示,氟化钙在钙钛矿电池上的作用与其在牙膏中的行为类似,氟离子在晶体周围形成保护层,防止有害缺陷的扩散。

与其他卤素相比,氟离子的小尺寸和高电负性被认为是其有效改善钙钛矿细胞稳定性的主要原因。

科学家表示,钙钛矿细胞可能需要再过5到10年才能达到商业化生产。“我们仍然没有解释为什么某些材料在提高这些细胞的长期稳定性方面比其他材料更有效”,计算能源研究中心的研究协调员Shuxia Tao表示。

最近,加州大学圣地亚哥分校,加州大学洛杉矶分校和中国模块制造商Solargiga以及荷兰格罗宁根大学和另一个北京大学团队进行了类似的研究。

尽管有希望的研究项目激增,钙钛矿太阳能电池的稳定性,耐久性和成本仍然存在商业化技术可行性的问题。

责任编辑:大禹

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