化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
探尋更穩定的太陽能電池 光伏技術或將迎來新發展
2024年06月14日 10:57:37
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：6744
在光伏領域，鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)因其高效率、低成本和制備簡單的特點而備受矚目，被稱作新概念太陽能電池。然而，長期以來，其穩定性問題一直是制約其進一步實現商業化普及的障礙。而近日，美國萊斯大學的研究團隊似乎尋找到了新的突破口。根據《科學》雜志上發表的一項重要研究成果，研究團隊成功將甲脒碘基鈣鈦礦(FAPbI3)合成為超穩定、高品質的光伏薄膜。這有望為太陽能電池的穩定性問題提供新的解決方案。
【化工儀器網 行業百態】在光伏領域，鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)因其高效率、低成本和制備簡單的特點而備受矚目，被稱作新概念太陽能電池。然而，長期以來，其穩定性問題一直是制約其進一步實現商業化普及的障礙。而近日，美國萊斯大學的研究團隊似乎尋找到了新的突破口。根據《科學》雜志上發表的一項重要研究成果，研究團隊成功將甲脒碘基鈣鈦礦(FAPbI3)合成為超穩定、高品質的光伏薄膜。這有望為太陽能電池的穩定性問題提供新的解決方案。
據了解，鈣鈦礦太陽能電池的不穩定性主要源于其材料的吸濕性、熱不穩定性以及離子遷移等內在因素。
一方面，鈣鈦礦材料對濕度較為敏感。在一定的濕度條件下，周圍環境中的水分有利于鈣鈦礦薄膜的生長結晶，減少薄膜中存在的缺陷，提高薄膜的結晶質量和載流子壽命。然而，如果鈣鈦礦薄膜暴露在高濕環境下，水分和氧氣會促進鈣鈦礦薄膜的分解，從而影響其穩定性。
另一方面，鈣鈦礦薄膜在高溫條件下，容易分解，改變其原有的表面形貌，在紫外光的作用下又容易產生光生空穴，催化分解鈣鈦礦層，從而影響穩定性。而它的工作環境又恰恰是表面溫度能夠輕易達到60攝氏度以上的強紫外光照環境。
兩方面原因共同作用下，便會導致實際工作中鈣鈦礦太陽能電池的整體效率持續大幅度下降。萊斯大學的研究團隊的成果恰恰就是解決這兩方面問題。
研究團隊通過在前驅體溶液中添加二維(2D)鈣鈦礦，讓這些鈣鈦礦可作為模板，引導塊狀或3D鈣鈦礦的生長，為晶格結構提供額外的壓縮力和穩定性。同時，二維鈣鈦礦在化學和結構上都比FAPbI3更穩定，因此能夠有效防止電池的效率下降。
事實上，實際實驗結果也是如此。在85℃的溫度下，經過1000多個小時運行，FAPbI3太陽能電池的整體效率下降幅度不到3%。2D鈣鈦礦模板不僅提高了FAPbI3太陽能電池的效率，還提高了電池的耐用性。此外，該研究成果還具有降低制造成本、簡化結構、減輕太陽能電池板重量和增加靈活性的潛力。這對于光收集或光伏技術的變革性影響不言而喻。
而從能源產業的長期發展來看，萊斯大學的這項研究無疑為鈣鈦礦太陽能電池商業化進程注入了新的活力，這對于可再生能源需求不斷增長的今天是有建設性意義的。我們有理由期待，在不久的將來，鈣鈦礦太陽能電池將成為推動全球可再生能源發展的重要力量。
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
武漢加速布局低空經濟：新增10條物流航線助力“空中快遞”時代到來
武漢都市圈率先開展市內和城際低空物流航線試點，推動無人駕駛載人航空器在城市空中物流中的示范應用。2025-06-18 14:35:52 -
6月16日，國家藥監局就《關于優化創新藥臨床試驗審評審批有關事項的公告(征求意見稿)》公開征求意見。2025-06-18 10:53:39
-
大連海關近期推出的35項促進跨境貿易便利化措施，旨在優化口岸營商環境、提升通關效率、降低企業成本。2025-06-17 15:13:01
-
5月，全國規模以上工業增加值同比增長5.8%，社會消費品零售總額同比增長6.4%。1至5月，全國固定資產投資（不含農戶）同比增長3...2025-06-17 14:48:24
-
英偉達加速歐洲AI布局：計劃建設20余座AI工廠，兩年內算力提升10倍
英偉達CEO黃仁勛宣布，公司將在歐洲7個國家設立AI技術研究中心，并計劃建設超過20座大型AI工廠。2025-06-17 14:29:22 -
“光伏 漁業”復合模式項目利用芮城縣陌南鎮的水庫水面建設實現土地資源高效利用。2025-06-17 14:29:14
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
