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钙钛矿太阳能电池达到了创纪录的长期稳定性效率超过百分20

导读 钙钛矿太阳能电池(PSC)可以提供高的光转换效率,并且制造成本低。但是,要在商业上可行,钙钛矿薄膜还必须耐用且在日光下不会随时间降解。

钙钛矿太阳能电池(PSC)可以提供高的光转换效率,并且制造成本低。但是,要在商业上可行,钙钛矿薄膜还必须耐用且在日光下不会随时间降解。现在,EPFL科学家极大地提高了PSC的运行稳定性,在60 o C的日光照射下1000个小时以上,其初始效率(超过20%的95%)保持超过95%。这一突破标志着钙钛矿太阳能电池的最高稳定性,已发表在《科学》杂志上。

稳定性挑战

常规的硅太阳能电池已经达到成熟点,效率稳定在25%左右,并且高成本制造,重量轻和刚度的问题仍未解决。相反,基于钙钛矿太阳能电池的相对较新的光伏技术已经实现了22%以上的效率。

鉴于其巨大的化学多功能性和钙钛矿材料的低成本可加工性,PSC有望通过提供廉价,轻巧和高效的太阳能电池引领光伏技术的未来。但是直到现在,只有非常昂贵的原型有机空穴传输材料(HTM,在太阳能电池中选择性地传输正电荷)才能实现超过20%的功率转换效率。并且,由于它们的成分,这些空穴传输材料对PSC的长期运行稳定性产生不利影响。

因此,迫切需要研究能够产生同样高效率的廉价且稳定的空穴传输器,以实现钙钛矿太阳能电池的大规模部署。在各种无机HTM中,硫氰酸亚铜(CuSCN)是一种稳定,高效且便宜的候选产品(0.5美元/克,而常用的螺-OMeTAD为500美元/克)。但是,先前的尝试将CuSCN用作钙钛矿型太阳能电池的空穴传输剂,由于在钙钛矿膜上沉积高质量CuSCN层相关的问题以及硅酸盐的化学不稳定性,使得在钙钛矿型太阳能电池中用作空穴传输剂的尝试仅获