突破性自组装创新使太阳能生产便宜

基于Kaunas理工大学（KTU）合成的材料，立陶宛科学家自组装形成分子厚电极层。

Kaunas理工大学（KTU）合成的材料，立陶宛科学家，自组装形成分子厚电极层，呈现了实现高效钙钛矿单结和串联太阳能电池的容易方式。

虽然世界各地的可再生能源的需求正在指数增长，而立陶宛和德国研究人员已经提出了一种开发低成本太阳能技术的新型解决方案。Kaunas理工大学（KTU）合成的材料，立陶宛科学家，自组装形成分子厚电极层，呈现了实现高效钙钛矿单结和串联太阳能电池的容易方式。制作材料的许可证已由日本公司购买。

Artiom Magomedov，博士学生在KTU化学技术，本发明的共同作者。

根据科学家的说法，实现了基于Perovskite的太阳能电池，结合了低价和高效率，已被证明是过去的努力。大规模生产中的特殊挑战是可用孔选择触点的高价和有限的多功能性。KTU化学家解决了这一挑战。

“太阳能元件类似于三明治，其中所有层都具有其功能，即吸收能量，以将来自电子的孔分开。我们正在开发用于通过的空穴选择性接触层的材料在基板表面自组装的材料分子，“医学院，博士学位，在本发明的共同作者，KTU化学技术学院。

开发的单层可以称为完美的空穴传输材料，因为它们是便宜的，通过可伸缩技术形成，并且与钙钛矿材料形成非常好的接触。自组装的单层（SAMS）如1-2nm，覆盖所有表面;通过将其浸入稀释的溶液中沉积在表面上。分子基于具有膦酸锚定基团的咔唑头基团，可以在各种氧化物上形成SAM。

根据科学家们，使用SAM的使用有助于避免CIGS细胞的粗糙表面的问题。通过将基于SAM的Perovskite太阳能电池集成到串联体系结构中，实现了23.26％的单片CIGSE / PEROVSKITE串联太阳能，这是目前这项技术的世界纪录。此外，Si / Perovskite串联电池中使用的最近开发的SAM之一实现了几乎记录的效率为27.5％。

“佩洛夫斯基钛矿的单交界和串联太阳能电池是太阳能的未来，因为它们更便宜，并且可能更有效。目前商业用过的基于硅的太阳能元件的效率极限是饱和的。此外，半导体级硅资源变得稀缺，提取元素越来越困难，“本发明背后的KTU研究组负责人Vytautas Getautis教授说。

据雄黄夫说，在一小时内到达地球表面的太阳能量可能足以占据所有人类的电力的年度需求。

“太阳能的潜力是巨大的，”年轻的研究人员说。

Vytautas教授Getautis，本发明后面的KTU研究小组负责人，自组装单层材料。

使用传统技术，1g硅（Si）足以产生太阳能元件的几平方厘米;然而，在KTU上合成的1g材料足以覆盖高达1000平方米的表面。此外，在KTU上合成的自组装有机材料明显比目前光伏元件中使用的替代品便宜。

KTU化学家团队一直在研究太阳能电池中的自组装分子几年。在KTU上合成的材料，用于与Helmholtz Zentrum Berlin（HZB），德国和物理科学和技术（立陶宛）物理学家合作的运作太阳能电池的生产。

制作在KTU实验室合成的材料的许可由日本公司购买;称为2Pacz和Meo-2Pacz的材料将很快出现在市场上。这意味着可以在世界上最好的实验室进一步研究采用自组装化合物的创新技术，最终发现了进入该行业的方式。

参考：“由Amran Al-Ashouri，Artiom Magomedov，MarcelRoß，MarkoJošt，Martynas Talaikis，Ganna Chistiakova，Tobias Bertram，JoséA.Márququz，eikeköhnen，eikeköhnen，eikeköhnen，ernestas Kasparavičius，LidónGil-escrig，Charles J. HINGE，Rutger Schlatmann，伯尔尼·克拉特曼，Tadas Malinauskas，Thomas Unold，Christian A.Kaufmann，Lars Korte，Gediminas Niacua，Vytautas Getautis和Steve Albrecht，2019年10月2日，Energy＆环境科学.DOI：
10.1039 / C9EE02268F.

本文在2019年10月2日在能源与环境科学（如果33.250）发表于2019年10月2日（如果33.250）公布的“普罗夫斯基特单交联和单片串联太阳能电池与单层串联太阳能电池”的“普罗旺斯基特单交联和单片串联太阳能电池”。