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高穩定性鈣鈦礦光伏的通用插層策略

導讀 金澤——由金澤大學納米材料研究所領導的一組科學家證明,使用碘化銫 (CsI) 插層技術可以大大提高某些太陽能電池板的穩定性和效率。這項

金澤——由金澤大學納米材料研究所領導的一組科學家證明,使用碘化銫 (CsI) 插層技術可以大大提高某些太陽能電池板的穩定性和效率。這項工作可能有助于使太陽能電池與其他可再生能源相比更具競爭力。

太陽能電池板有潛力成為一種豐富而清潔的能源。特別是具有鈣鈦礦晶體結構的光伏電池,以具有相同原子構型的礦物命名,具有許多吸引人的特點。它們的強光吸收和高電荷遷移率導致制造成本低和能量輸出高。然而,鈣鈦礦太陽能電池的消費者部署受到這些電池有限的堅固性的阻礙,因為它們的結構在暴露于水分、光或熱后會分解。因此,在人們開始在屋頂上安裝基于鈣鈦礦的太陽能電池板之前,需要增加鈣鈦礦太陽能電池壽命的新配方來灌輸消費者的信心。

現在,以金澤大學為首的一組科學家發現,將 CsI 添加到常用的 MAPbI3鈣鈦礦結構大大提高了所得器件的穩定性。Cs 原子遷移并“嵌入”到晶格中,改進后的器件顯示出高達 18.43% 的功率轉換效率。“混合有機-無機金屬鹵化物鈣鈦礦太陽能電池是一項發展非常迅速的技術,”通訊作者 Md. Shahiduzzaman 說??茖W家們使用掃描電子顯微鏡證實,由于添加了 CsI,材料內部的晶粒尺寸也從 300 納米增加到 700 納米。他們假設銫的嵌入減少了原子平面之間的間距,因此空氣中的水分不能輕易侵入。此外,表面變得更光滑,這允許電荷到達電極。通訊作者 Tetsuya Taima 說:“我們的方法使我們能夠生產出對 CsI 插層進行精確控制的層。”這項工作可能有助于帶來可再生能源的革命,其中鈣鈦礦太陽能電池板變得更加普遍。

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