稳定配体使全无机钙钛矿电池的效率达到 22%

Josiah02

一个由物理学家、化学家和电子工程师组成的国际团队报告称，稳定配体可使全无机钙钛矿电池的效率高达 22%。在发表于《自然》杂志的研究中，该团队提出了引入对甲苯磺酰肼 (PTSH) 作为稳定配体以促进结晶过程中薄膜形成的想法。
先前的研究表明，钙钛矿可以取代太阳能电池中的硅。不幸的是，这种以钙钛矿为基础的矿物的使用受到了制造和规模化问题的困扰。这是因为，到目前为止，此类努力都涉及使用有机阳离子。在这项新的努力中，研究人员测试了使用无机阳离子的可能性，从而产生了具有合理效率的全无机钙钛矿太阳能电池。
到目前为止，研究人员已经对阳离子铷和铯进行了测试，并通过引入 PTSH 作为配体来促进材料结晶时薄膜的生长，解决了与金属结晶、结垢和氧化有关的已知问题。这产生了一个富含电子的保护环境，并且能够很好地抑制可能降低该过程的反应。他们指出，添加配体可以稳定用于制造太阳能电池的金属卤化物。
研究小组还指出，PTSH 和钙钛矿的组合可以用于旋涂，这是工业层面上太阳能电池最常用的生产方法之一。
他们的演示电池测试显示，其效率仅为 17%，远低于硅基太阳能电池 30% 的一般标准。但他们指出，他们的电池也可以串联使用，制成堆叠太阳能电池。这样做可使效率高达 22.57%。他们还指出，添加配体可提高太阳能电池的耐用性——在平均 65°C 的温度下使用 1,500 小时后，其结构仍保持 80%，在 85°C 的温度下使用 800 小时后。