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化学教授使用旧材料制造更新更好的太阳能电池

佛罗里达州立大学的研究小组正在将旧的与新的混合在一起,以制造出更稳定的太阳能电池。化学教授马必武和他的团队发表了一项新研究,该研究表明,如果在钙钛矿型太阳能电池中添加一层古老的有机颜料,它会提高电池的稳定性和效率。

这项研究发表在Angewandte Chemie杂志上。

马云说:“颜料丰富,成本低廉且坚固耐用。” “当我们将它们与钙钛矿结合使用时,我们可以生成新的高性能混合动力系统。旧系统与新系统结合使用,它们共同产生了令人兴奋的东西。”

Ma在新一代太阳能电池技术方面的研究一直专注于解决钙钛矿型太阳能电池的稳定性问题和挑战。钙钛矿太阳能电池是一种光伏电池,其包括钙钛矿结构的化合物(最常见的是基于有机-无机铅或卤化锡的混合材料)作为光收集层。

在过去的十年中,钙钛矿太阳能电池的研究迅猛发展。在2009年首次报道时,功率转换效率约为4%,而现在已高达25%。但是,商业上的可行性存在缺陷,例如材料易于快速降解的趋势。

世界各地的研究人员一直在寻找使它们既稳定又高效的完美配方。

Ma的团队用于实验的太阳能电池(基于甲基铵碘化铅)在没有颜料层的情况下的效率为18.9%。有了这个,这个数字上升到21.1%。该团队还发现,通过添加颜料层,在环境条件下运行1000小时后,没有封装的电池可以保持其初始效率的90%。

通过简便的溶液处理和热退火添加不溶性颜料层也使细胞具有疏水性,这意味着水不能留在表面上。

“我们相信使用低成本颜料对这些电池进行表面钝化是提高其稳定性和效率的非常有前途的方法,”马说。

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