发现为新一代太阳能电池铺平了道路为新一代太阳能电池铺平了道路

由鲁汶大学(KU Leuven)领导的一项研究首次解释了如何稳定有前景的钙钛矿-可以将阳光转化为电能的人造晶体。结果，晶体变成黑色，使其能够吸收阳光。为了能够在易于制造且高效的新型太阳能面板中使用它们，这是必要的。该研究发表在《科学》杂志上。

钙钛矿是具有许多应用的半导体材料。它们在收获太阳能方面显示出特别的希望。当前，大多数太阳能电池由硅晶体制成，硅晶体是用于该目的的相对简单有效的材料。但是，基于钙钛矿的设备比硅提供更高的转换效率。唯一的问题：一些最有前途的钙钛矿，即三碘化铯铯(CsPbI 3)在室温下非常不稳定。在这些条件下，它们具有黄色，因为晶体中的原子不会形成钙钛矿结构。为了使晶体有效地吸收阳光并将其转化为电能，它们应处于黑色钙钛矿状态，并保持这种状态。

KU鲁汶膜中心的朱利安·斯蒂尔(Julian Steele)博士解释说：“硅形成了非常坚固的硬质晶体。按一下它，它的形状就不会改变。另一方面，钙钛矿更柔软，更具延展性。”可持续解决方案(cMACS)的分离，吸附，催化和光谱学。“我们可以在各种实验室条件下稳定它们，但是在室温下，黑色钙钛矿原子确实想要重新洗牌，改变结构并最终使晶体变黄。”

斯蒂尔与一个国际科学家团队一起发现，通过将钙钛矿太阳能电池薄膜粘合到一块玻璃上，这些电池可以获得并保持所需的黑色状态。将该薄膜加热到330摄氏度，使钙钛矿膨胀并粘附在玻璃上。加热后，将薄膜迅速冷却至室温。此过程将原子固定在晶体中，限制了它们的移动，从而使它们保持所需的黑色形式。

斯蒂尔说：“决定太阳能电池质量的三个因素是：价格，稳定性和性能。钙钛矿在性能和价格上得分很高，但它们的稳定性仍然是一个主要问题。” 几年来科学家一直在观察钙钛矿在加热后可以保持其黑色度，但至今尚不清楚原因。Steel解释说：“在我们的研究中，我们选择CsPbI 3是因为它的性能非常高。” “此外，它是钙钛矿中最不稳定的类型之一，这意味着它对我们描述的方法很敏感，应该转化为其他不稳定的钙钛矿。”