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原子层面的研究为更优更持久太阳能电池铺平了道路
  • 2017-05-26 15:29:26
  • 浏览:4351
  • 来自:作者/ Brooks Hays 译/陈超

太阳能电池正逐渐走向更高效。但是用于太阳能电池最新、最具前景的吸光材料,有机铅卤化物钙钛矿,并不持久。在仅仅几天之后,就失去了效率优势。

伦敦帝国学院的研究人员已经确认了引起钙钛矿电池迅速降解的机制,该团队的发现将为更高效、持久的太阳能电池铺平道路。

伦敦帝国学院前期的研究表明,“超氧化物”能够破坏钙钛矿材料。现在,伦敦帝国学院的研究人员已经发现了超氧化物形成和破坏的机理。

当光线照射在钙钛矿上时,释放的电子将与氧反应形成超氧化物。由碘离子占据的钙钛矿纳米结构间隙有助于超氧化物的形成,超氧化物也会利用这些无碘缺陷。

研究人员能够通过补充额外的碘离子来延长钙钛矿电池的寿命,但更好的解决方案可能需要科学家重新考虑钙钛矿制造工艺,防止缺陷的形成。

伦敦帝国学院的首席研究员,化学家Nicholas Aristidou在新闻发布会上表示,“在确认了碘离子缺陷在超氧化物形成的角色后,我们通过在空位中填充额外的碘离子成功提供了材料的稳定性。通过控制现有缺陷的类型和密度,开创了优化材料以提升其稳定性的新方法。”

目前,工程师通过使用玻璃来阻止钙钛矿电池免于氧化,但是该策略限制了柔性钙钛矿材料的多功能性。

伦敦帝国学院的化学家Saif Haque评论说,“玻璃包装限制了运输,并且增加了电池的重量和成本。改善钙钛矿电池材料本身才是最佳解决方案。”

最新研究成果发表在了Nature Communications期刊上,因此改善钙钛矿电池材料并非遥不可及。

Haque表示“我们现在已经提供了在原子层面上理解这一过程的途径,并允许提供改善设备器件稳定性的设计。”

【责任编辑:ada.sun】
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关键字阅读: 原子 太阳能电池
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