2021年6月23日
将阳光转化为电能的太阳能电池，长期以来一直是全球可再生能源愿景的一部分。尽管单个电池非常小，但当升级为模块时，它们可以用来给电池充电和给灯供电。
如果把它们并排摆放，总有一天，它们会成为建筑的主要能源。但目前市场上的太阳能电池使用的是硅，与传统的电源相比，这使得它们的制造成本昂贵。
这就是另一种相对较新的科学材料的来源——金属卤化物钙钛矿。欧洲杯线上买球当放置在太阳能电池的中心时，这种晶体结构也能将光转化为电，但成本比硅低得多。此外，钙钛矿基太阳能电池可以使用刚性和柔性基片来制造，因此，在成本更低的同时，它们可能更轻、更灵活。但是，为了在现实世界中发挥潜力，这些原型需要增加尺寸、效率和寿命。
现在，一项新研究发表在纳米能量,研究人员在能源材料和表面科学单位,由教授他气,冲绳研究所科学技欧洲杯足球竞彩术研究生院(OIST)已经表明欧洲杯线上买球,创建所需的原材料之一,钙钛矿以不同的方式这些细胞可能是成功的关键。
“钙钛矿中有一种叫做FAPbI3的必要结晶粉末，它形成钙钛矿的吸收层，”主要作者之一童国庆博士，本单位博士后。“以前，这层膜是由两种材料PbI组合而成的欧洲杯足球竞彩2和固定资产投资。发生的反应产生FAPbI3。但这种方法远非完美。通常会有一种或两种原始材料的残余物，这会影响太阳能电池的效率。”欧洲杯足球竞彩
为了解决这个问题，研究人员使用一种更精确的粉末工程方法合成了结晶粉末。他们仍然使用一种原材料——pbi欧洲杯足球竞彩2——但也包括额外的步骤，其中包括将混合物加热到90摄氏度，小心地溶解并过滤掉任何剩菜。这保证了所得粉末的高质量和结构完美。
这种方法的另一个好处是钙钛矿的稳定性在不同的温度下增加。当钙钛矿吸收层由原始反应形成时，它在高温下是稳定的。然而，在室温下，它会从棕色变成黄色，这对吸收光线并不理想。合成的产物即使在室温下也是棕色的。
在过去，研究人员已经制造出钙钛矿基太阳能电池，其效率超过25%，与硅基太阳能电池相当。但是，要把这些新的太阳能电池从实验室转移到更高的尺寸和长期的稳定性是必要的。
“实验室规模的太阳能电池很小，”齐教授说。“每个细胞的大小只有0.1平方厘米左右。大多数研究人员关注这些，因为它们更容易创建。但是，就应用而言，我们需要更大的太阳能组件。太阳能电池的寿命也是我们需要注意的问题。虽然之前已经实现了25%的效率，但使用寿命最多只有几千小时。此后，电池的效率开始下降。”
利用合成的晶体钙钛矿粉末，Tong博士和研究单位的技术人员dai - yong Son博士以及Qi教授单位的其他科学家，在他们的太阳能电池中实现了超过23%的转换效率，但寿命超过2000小时。当他们扩大到5x5cm2的太阳能模块时，他们仍然达到了14%以上的效率。作为概念验证，他们制作了一个使用钙钛矿太阳能模块为锂离子电池充电的设备。
这些结果代表了向高效和稳定的钙钛矿基太阳能电池和模块迈出的关键一步，有一天，这些电池和模块可以在实验室之外使用。“我们的下一步是制造一个15x15cm2，效率超过15%的太阳能组件，”唐博士说。“我希望有一天我们可以用我们的太阳能模块为OIST的一栋建筑供电。”
这项工作得到了OIST技术发展和创新中心概念验证项目的支持。
来源:https://www.oist.jp/