研究團隊找到維持鈣鈦礦太陽能電池長期效能穩(wěn)定的好方法
近年來,鈣鈦礦材料正迅速成為太陽能領域的一種熱門候選材料。不過它的主要缺點之一,就是容易在陽光直射下被分解。好消息是,加州大學洛杉磯分校(UCLA)的一支研究團隊,剛剛介紹了一種可用于鈣鈦礦光伏面板的新涂層,特點是能夠提升其在陽光下的穩(wěn)定性。 HW|IILFB Cx"sw
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[attachment=111558] M|-)GvR$J 樣品照片 _F{C\} 由近日發(fā)表于《自然》(Nature)雜志上的文章可知,UCLA 研究人員找到了問題發(fā)生的根本原因,并提出了可落實于制造過程中的簡單應用解決方案。 2%1hdA< }JfjX' 長期以來,硅基材料一直在太陽能電池領域占據相當高的地位,鮮有材料能夠與之在效率、耐用性、成本等方面相媲美。 *hrd5na 1YA% -~ 不過近年,隨著金屬鹵化物研究的崛起,鈣鈦礦正迅速成長為一個它的一個有力競爭對手 —— 除了效率接近于硅基材料,它還更加輕便、靈活、以及低成本。 Xj*Wu_ %y@AA>x! 然而鈣鈦礦材料的一大問題,就是容易在陽光直射下被分解,因而效率也會隨著時間的推移而降低。 }u|q0>^8 9uY'E'm* 此前有研究人員嘗試添加大分子、舊顏料、由毛發(fā)制成的碳納米點、二維添加劑、辣椒化合物、甚至運用了量子點技術,來試圖挽救鈣鈦礦太陽能電池的耐久性問題。 9Flb|G% rNM;ZPF# 慶幸的是,UCLA 團隊已經找到了鈣鈦礦材料發(fā)生分解的幕后機制。諷刺的是,這一現(xiàn)象竟然源于旨在修復缺陷、并提高其效率的表面處理工藝。 49P4b<1 8t`?#8D} 據悉,該過程涉及在表面涂上一層有機離子,但研究團隊發(fā)現(xiàn)了這么做的弊端 —— 攜帶能量的電子,會聚集在鈣鈦礦光伏面板的表面上。 qR.Q,(b| kza5ab 更糟糕的是,這種情況又會反過來破壞鈣鈦礦原子的排列,最終導致其隨著時間的推移而被分解。 <i[HbgUlO. )"LJ
hLg 有鑒于此,UCLA 團隊想到了在表面處理流程中,為其配上正負離子對來解決這個問題。 @x1-!
~z# c,22*.V/ 這么做不僅有助于保持表面的中性和穩(wěn)定,還不會對原始的缺陷預防處理工藝造成干擾。
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