2020年5月5日
具有晶体结构和有希望的电光特性的钙钛矿可能是使下一代低成本，高效，轻巧和柔性太阳能电池的活性成分。
爱荷华州立大学安森·马斯顿（Anson Marston Marston）工程学教授，托马斯·M·惠特尼（Thomas M.爱荷华州的微电子研究中心主任。
实验室中最好的硅太阳能电池的效率约为26％，而商业电池约为15％。这意味着更大的系统对于产生给定的电量是必要的，并且更大的系统意味着更高的成本。
这使研究人员正在寻找提高效率并降低成本的新方法。一个可以提高效率高达50％的想法是一个串联结构，它彼此之间将两种单元堆叠在一起，每种单元都使用太阳光谱的不同互补部分来产生功率。
钙钛矿承诺，问题
研究人员最近开始将混合有机无机钙钛矿材料视为硅细胞的良好串联伙伴。欧洲杯足球竞彩钙钛矿的呼叫的效率率接近25％，具有互补的带隙，可能非常薄（只有一百万米），并且很容易存放在硅上。
但是达拉尔说，研究人员已经了解到，在暴露于高温时，那些混合钙钛矿太阳能电池会破裂。
当您尝试将太阳阵列放置在阳光所在的地方时，这是一个问题 - 在美国西南部，澳大利亚，中东和印度等地，炎热干燥的沙漠。在此类地方的环境温度可能会达到华氏度的120至130度，太阳能电池温度可能会达到200华氏度。
爱荷华州立大学工程师在国家科学基金会部分支持的项目中找到了一种利用钙钛矿的有用特性的方法，同时在高温下稳定细胞。欧洲杯线上买球他们在《科学杂志美国化学学会应用能源材料》最近在线发表的一篇论文中描述了他们的发现。欧洲杯足球竞彩
“这些是追求钙钛矿太阳能电池材料的商业化和更清洁，更绿色的未来的有希望的结果，”欧洲杯足球竞彩该报纸的第一位作家Harshavardhan Gaonkar说，他最近从爱荷华州获得了电气和计算机工程博士学位，现在正在爱达荷州的博伊西（Boise）担任Semiconductor的工程师。
调整材料
该论文的对应作者达拉尔（Dalal）说，新的太阳能电池技术有两个关键的发展：
首先，他说，工程师对钙钛矿材料的构成进行了一些调整。
他们取消了材料中的有机成分，尤其是阳离子，带有额外质子的材料和阳性电荷 - 并取代了无机材料，例如铯。欧洲杯足球竞彩这使得物质在较高的温度下稳定。
其次，他们开发了一种制造技术，该技术每次都会建造钙钛矿材料一层薄层（仅数十亿米）。这种蒸气沉积技术是一致的，没有污染物，并且已经在其他行业中使用，因此可以将其扩展用于商业生产。
这些变化的结果 -
“即使在200摄氏度（390度华氏度）中，我们的钙钛矿太阳能电池也没有显示热降解，三天以上，温度远远超过太阳能电池在现实世界环境中必须忍受的温度要高。”Gaonkar说。
然后达拉尔进行了一些比较和对比：“这比有机无机钙钛矿细胞要好得多，后者将在此温度下完全分解。因此，这是该领域的重大进展。”
提高性能
该论文报告说，新的无机钙钛矿太阳能电池的光转换效率为11.8％。这意味着工程师还有更多工作。
“我们现在正在尝试优化该单元 - 我们希望使其在将太阳能转换为电力方面更有效，”达拉尔说。“我们仍然有很多研究要做，但是我们认为我们可以使用新的材料组合来到达那里。”欧洲杯足球竞彩
例如，工程师用溴代替了钙钛矿材料中常见的碘。欧洲杯足球竞彩这使细胞对水分的敏感程度降低，从而解决了标准混合钙壶的另一个问题。但是，这种替代改变了细胞的性质，降低了效率以及它们与硅细胞同行的工作状况。
因此，调整和试验将继续。
随着他们的前进，工程师认为他们处在一条久经考验的道路上：“这项研究表明，在较高的温度和长时间的时间内，无机钙钛矿材料和太阳能电池的热稳定性比其他地方报道的更高，”欧洲杯足球竞彩他们在论文中写道。“（这些是）追求钙钛矿太阳能电池材料的商业化的有希望的结果。”欧洲杯足球竞彩
来源：https://www.iastate.edu/