“太阳能电池”钙钛矿太阳能电池稳定性和效率大大提高 或将实现商业化运用

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太阳能作为世界上公认的清洁能源之一，具有可再生、分布均匀、噪声小、无排放的优点，在现代科技助力下，其应用技术成熟，安全可靠。由此产生的光伏产业市场连年处于增长态势。根据有关数据显示，今年一季度，46家光伏设备行业上市公司合计产生营收1650.28亿元，同比增长超七成，归母净利润196.5亿元，同比增长超一倍，光伏产业整体业绩明显上升，前景远大。

作为21世纪可再生新能源的主要力量，全球各个国家都在加紧对太阳辐射转化为可利用能源的研究，以期改变本国不合理的能源结构并解决环境问题。

太阳能电池，是一种利用太阳光辐射直接发电的光电半导体薄片，根据制作材料不同分为许多种类。其中硅太阳能电池是技术发展最成熟、商业应用最广泛的类型。钙钛矿型太阳能电池，是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，具有与硅太阳能电池相当的功率转换效率，且制作工艺简单，更加经济环保，因此在太阳能电池领域更加受到科研人员的追捧。

但是，钙钛矿太阳能电池对湿度、温度、光照的变化十分敏感，在温度升高、受到照射及遇水时极易降解，存在稳定性差等突出问题。据了解，阴阳离子共同构成晶体，而钙钛矿“晶体大厦”同时存在着阴离子缺陷和阳离子缺陷这两种“孔洞”，但此前改造钙钛矿太阳能电池时仅仅着重于其中一种“孔洞”，因此进展缓慢。于是解决这些问题对于钙钛矿太阳能电池的商业化运用变得尤为重要。

近日，南京工业大学先进材料研究院秦天石教授团队在研究中突破了这一难题，为实现钙钛矿太阳能电池商业化奠定了技术基础。其相关研究成果发表于国际学术期刊《材料》上。

据了解，秦天石教授团队利用一种阴阳离子对钝化材料，同时对钙钛矿“晶体大厦”的两种“孔洞”进行修复，并改变其化学性质，其研究成果表明，在一个标准太阳光下钙钛矿太阳能电池可以实现超过23%的光电转换效率，甚至超过了当前硅太阳能电池的效率，获得了巨大成功。同时，该团队还通过该阴阳离子的协同作用为钙钛矿太阳能电池构建了两个防水隔离层，防止遇水降解的问题出现，从而延长了电池的工作时长，提高了钙钛矿太阳能电池的稳定性。

该研究成果大大改善了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性，对于钙钛矿太阳能电池的商业运用起到极大推动作用，不久的将来，或许将会看到其在光伏产业市场上与硅太阳能电池一较高下。

(资料整理来源：科技日报)

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