新材料加工步骤显着提高了混合钙钛矿太阳能电池的运行稳定性

长期以来，硅一直是太阳能电池的常规选择材料，它将太阳能中的能量转化为电能。然而，由于硅中的光吸收效率低，所以由硅制成的太阳能电池厚，重且刚性。而且，它们的制造复杂且昂贵。为了解决这些问题，科学家一直在尝试寻找硅的替代品。

不到十年前，科学家开始研究具有特殊晶体结构(钙钛矿)的有机-无机杂化材料。研究最多的杂化钙钛矿之一含有碘和铅作为无机成分，以及由碳，氢和氮(甲基铵)组成的化合物作为有机成分。在过去的几年中，这些钙钛矿结构杂化化合物的效率猛增了约25%，超过了一些硅太阳能电池。除了其效率外，混合钙钛矿太阳能电池还具有吸引力，因为它们可以通过简单，低成本的技术(例如喷涂)制造。但是杂化钙钛矿材料尚不能替代硅，主要是因为稳定性问题。当它们不断暴露于湿气，光线和热量下时，它们的性能会迅速下降-太阳能电池在自然环境中会经历的所有元素。

现在，由韩国光州科技学院(GIST)的Heejoo Kim和Kwanghee Lee教授领导的国际团队开发了新的材料加工步骤，可以显着提高混合钙钛矿太阳能电池的运行稳定性。最近在《能源与环境科学》上在线发表的一篇论文中描述了它们的处理方法。

通常，通过将活性光吸收材料夹在顶部和底部金属电触点(电极)和有机半导体中间层之间，从而在溶液中制成薄膜器件，从而增强了流向触点的电流。在这种情况下，在将最终电极放在顶部之前，GIST的科学家将设备置于真空中。在先前的实验中，研究小组注意到，移除并重新沉积顶部电极和中间层可减少老化损耗，在照明开始时效率迅速降低。他们随后证实，用于沉积电极的高真空环境促成了这种减少。在真空固化过程中，钙钛矿中出现松散的离子，并在顶层夹层处集中。在第二个处理步骤中