钙钛矿光伏电池突围有望？这一新工艺使其兼具高效率和稳定性

据报道，美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员取得了关键技术突破，构建了一种具有高效和高度稳定双重优点的钙钛矿太阳能电池。

这项研究是该实验室与托莱多大学、科罗拉多大学博尔德分校和加利福尼亚大学圣地亚哥分校的科学家携手完成。研究成果已于近期发表在了《自然》杂志上。

研究人员表示，他们最新开发的这种钙钛矿太阳能电池光电转化效率高达24%，为同类报告中最高，且兼具稳定性。在55下运行2400小时后，该电池仍能保持原始效率的87%。

钙钛矿指的是一种晶体结构，在过去十年中，该晶体结构因能有效捕捉阳光并将其转化为电能而广为人知。而科学家对于钙钛矿太阳能电池的研究都主要集中于如何提高其稳定性，因为要使这类电池同时兼具稳定和高效的特性，十分具有挑战性。

在上述最新研究中，科学家们使用了一种“倒置”的架构，而非目前达到最高效率的“正常”架构。这两种架构之间的差异取决于钙钛矿层如何沉积在玻璃基板上。“倒置”结构以其高稳定性以及能集成为串联太阳能电池而闻名。

此外，NREL团队还在钙钛矿表面添加了一种名为 3-(氨基甲基)吡啶(3-APy)的新型分子，这种分子会与钙钛矿中的甲脒反应，在钙钛矿层表面产生电场，并提升钙钛矿太阳能电池的效率及稳定性。

“这突然给了电池性能带来了一个巨大的提升，不仅是效率，还有稳定性，”研究人员补充说。

该团队还称，新分子反应性表面工程可将“倒置”架构电池的效率从低于23%提高到25%以上，使其“效率和运行稳定性均创历史新高”。