胍稳定钙钛矿太阳能电池的效率

一项研究，通过EPFL此外，报告称，将胍酸进入钙钛矿太阳能电池在全阳光检测情况下将其效率稳定在19％的效率。该研究的细节已在自然能源中公布。

随着硅太阳能电池的功率转换效率约为25％，佩罗夫斯基特目前理想地定位成成为市场上的下一代光伏。具体而言，有机无机铅卤化卤化物钙钛矿提供了生产的多功能性，这可能意味着更高的效率：在具有简单和经济的过程开发的不同太阳能电池架构上，研究已经揭示了20％以上的光伏性能。

钙钛矿领域的关键挑战不是效率，而是稳定性。与硅电池相比，钙钛矿是软晶体材料，随着时间的推移会分解，因此很容易出现问题。欧洲杯足球竞彩从商业意义上讲，与传统的硅电池相比，这使得钙钛矿的价格更高。

因此，已经有许多努力在合成钙钛矿材料中可以在延长的时间内保持高效率。欧洲杯足球竞彩这是通过将各种阳离子（带正电的离子）添加到钙钛矿的晶体结构中来实现。尽管通过将无机阳离子混合在钙钛矿组合物中的无机阳离子将无机阳离子混合，但这些溶液可以坚韧而昂贵。

同时，到目前为止，还没有发现既能提高效率又能提高稳定性的有机-易于合成-阳离子。目前，EPFL Valais Wallis的Mohammad Khaja Nazeeruddin实验室和科尔多瓦大学的同事们发现，他们可以通过添加大的有机阳离子胍(CH₆N_3.⁺)转化为甲基铵碘化铅钙钛矿，这是目前最具潜力的替代品之一。

研究人员证明，胍鎓阳离子插入钙钛矿的晶体结构，提高了材料的总热和环境稳定性，克服了该领域中所示的内容作为“Goldschmidt耐受因子限制”。这是一个指向钙钛矿晶体的稳定性，它描述了特定离子是多么兼容。合适的Goldschmidt耐受因子应低于或等于1;瓜尼迪尼亚仅为1.03。

该研究发现，胍掺入大大提高了钙钛矿的材料稳定性，同时提供了平均功率转换效率，超过19％（19.2±0.4％），并在稳定的光照照明下稳定这一性能1000小时，这是常规实验室测量光伏材料效率的试验。欧洲杯足球竞彩研究人员认为这对应于1333天（或3 00年）的真实使用 - 这是基于该领域使用的基本标准。

Nazeeruddin教授解释：“温度每升高10度，标准加速因子为2，估计55°C的加速因子为8，而不是25°C。因此，在55°C下的1000小时相当于8000小时。我们的牢房温度是60°C，所以这个数字可能更高。假设每天6小时的日照，或250瓦^-2平均辐照度（相当于北非）总日期为1333，达到44.4个月和3.7年。然而，对于标准的太阳能电池认证，还需要一系列压力测试，包括温度循环和潮湿的热量。“

这是Perovskite领域内的一个基本步骤。它为钙钛矿设计提供了一个新的范例，因为超越容忍因子限制的进一步探索可以在阳离子共混物中流行，同时通过增加无机框架内的氢键数量来保持三维结构，提高稳定性——这是一个我们现在即将解决的问题。

Mohammad Khaja Nazeeruddin教授，EPFL

贡献者

• 科尔多瓦大学
• 柏林洪堡大学
• Abengoa Research.
• Helmholtz-Zentrum BerlinFürMaterialien uneLegie

资金

• 欧盟委员会Horizo​​ n 2020（Solidlight）
• 丰田汽车欧洲技术中心
• 瑞士国家秘书处教育，研究和创新（Seri）
• 西班牙经济和竞争力部
• MarieSkłodowska居里奖学金（Horizo​​ n 2020 Grant协议）
• 欧洲科技合作（成本）欧洲杯线上买球
• Deutsche forschungsgemeinschaft（DFG）

参考

Alexander D. Jodlowski, Cristina Roldán-Carmona, Giulia Grancini, Manuel Salado, Maryline Ralaiarisoa, Shahzada Ahmad, Norbert Koch, Luis Camacho, Gustavo de Miguel, Mohammad Khaja Nazeeruddin。大的胍离子与甲基铵混合在碘化铅钙钛矿中用于19%的效率太阳能电池。Nature Energy 2017年12月8日。DOI: s41560 - 017 - 0054 - 3