作為光伏領(lǐng)域的新興技術(shù)，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池以優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)化效率和低溫溶液加工特性，被視為下一代光伏技術(shù)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。然而，如何在保持高轉(zhuǎn)換效率的同時(shí)，確保電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，始終是制約其商業(yè)化應(yīng)用的重大挑戰(zhàn)。4月9日，記者從西安交通大學(xué)獲悉，該校物理學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)揭示了團(tuán)隊(duì)通過(guò)分子界面工程，首創(chuàng)了一種內(nèi)嵌金屬富勒烯分子Nd@C82與聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的耦合結(jié)構(gòu)，對(duì)鈣鈦礦層進(jìn)行原位封裝，可有效提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率與穩(wěn)定性。相關(guān)研究日前發(fā)表在《自然》上。
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內(nèi)嵌金屬富勒烯Nd@C82-聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）耦合層助力超快電子提取和離子擴(kuò)散抑制。受訪者供圖
記者了解到，與以往從材料配方改良入手的研究不同，此項(xiàng)研究的創(chuàng)新之處在于，它利用一種特殊的金屬富勒烯分子（Nd@C82）耦合聚合物，來(lái)幫助鈣鈦礦太陽(yáng)能電池提高工作效率和穩(wěn)定性。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，金屬富勒烯分子像是一種“催化劑”，它幫助電池內(nèi)部的電子更快地移動(dòng)，從而提高了電池的電力輸出效率。除此之外，它還通過(guò)與聚合物PMMA的結(jié)合，形成一層強(qiáng)有力的“防護(hù)衣”，最終顯著提升鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在高溫、高濕等復(fù)雜環(huán)境下的PCE和運(yùn)行壽命，拓展了其在戶外及實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中的發(fā)展?jié)摿Α?br>
數(shù)據(jù)顯示，研究團(tuán)隊(duì)所制備的倒置型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）分別為26.78%（0.08平方厘米，認(rèn)證值為26.29%）和23.08%（16平方厘米，模塊），在濕熱條件（ISOS-D-3標(biāo)準(zhǔn)）下經(jīng)過(guò)1000小時(shí)測(cè)試，效率仍保持在99%以上。
論文作者、西安交通大學(xué)物理學(xué)院研究員梁超表示，這一創(chuàng)新成果揭示了一種分子界面極化調(diào)控新機(jī)制，將為高性能鈣鈦礦太陽(yáng)能電池設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提供新路徑。
本文鏈接：http://www.enbeike.cn/news-8-3439-0.html新介質(zhì)有效提高鈣鈦礦電池效率與穩(wěn)定性
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