近日，喷鼻港中文年夜学电子项目学系校长特聘副传授Martin Stolterfoht带领的一项互助研究，展现了影响钙钛矿太阳能电池使用寿命的要害机制。这项事情为改良下一代太阳能电池寿命的新计谋奠基了根蒂根基。相干论文揭晓在《天然-能源》。
今朝，太阳能电池市场以传统硅基电池为主，占市场份额逾95%。比拟硅基电池，基在钙钛矿的太阳能电池机能更佳，打造成本以及碳萍踪也更低，然而寿命却只要短短几年。这是实现钙钛矿太阳能电池年夜范围贸易化一个最主要的技能障碍。
已往10年，科学家对于钙钛矿太阳能电池退化机制举行了年夜量研究，但愿有针对于性地改良电池使用寿命。以往研究遍及以为，致使钙钛矿不变性欠佳的重要缘故原由包孕电子缺陷、电极氧化、钙钛矿混淆电子/离子半导体的性子，或者于湿气以及氧气下轻易发生化学分化。
这项研究发明，装备永劫间运转酿成的损耗其实不是钙钛矿太阳能电池退化的决议性要素。钙钛矿半导体遭到外来刺激时，如袒露于光照下，会孕育发生愈来愈多的挪动离子。这些离子会屏蔽钙钛矿中的内置电场，反过来降低了光生电荷的提取效率，从而削减太阳能电池孕育发生的电流。研究成果显示，离子场屏蔽是钙钛矿太阳能电池退化的幕后黑手。
研究团队暗示，相干事情无望提高钙钛矿太阳能电池的不变性，使其使用寿命靠近25年的工业尺度。
Stolterfoht说： 相识致使退化的要素将使咱们可以或许制订延伸电池寿命的新计谋，并加速开发不变性更佳的钙钛矿串联电池。例如，咱们可以经由过程检测到的离子特征正确猜测电池使用寿命，省去耗时数周至数月的不变性测试步调，从而加速研发速率。
相干论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41560-024-01487-w
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