萨里大学的研究人员将钙钛矿太阳能电池的效率提高到 23% 以上，并将其使用寿命延长了 66%，推动了清洁、可持续能源技术的发展。
萨里大学一个研究小组通过解决隐藏的降解途径，提高了钙钛矿太阳能电池的效率（23% PCE）和使用寿命（延长了 66%），推动了经济实惠的可持续能源解决方案的发展。
由萨里大学与伦敦帝国理工学院合作领导的国际团队制定了一项战略，以提高钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性，解决了以前未被发现的降解途径。
在《能源与环境科学》杂志上发表的一项新研究中，萨里大学的先进技术研究所 (ATI) 详细介绍了他们与合作者如何生产出功率转换效率 (PCE) 超过 23% 的铅锡钙钛矿太阳能电池——这是使用这种材料取得的最佳成果之一，更重要的是，这种设计策略将这些设备的寿命提高了 66%。 PCE 指的是电池可以转换成可用电能的阳光量。
虽然如今许多屋顶都使用硅太阳能电池板，但钙钛矿/硅太阳能电池板正在市场上兴起，预计效率更高的完全“全钙钛矿”电池板将成为该技术的下一个重大进步。
然而，要使这项技术具有商业可行性，科学家需要应对提高稳定性和效率的挑战，特别是在此设计中使用的铅锡钙钛矿电池方面。 这项由萨里大学发起的合作研究确定了导致效率和稳定性损失的先前隐藏的机制，并解决了这些挑战，帮助科学界推进这项技术。
萨里大学先进技术研究所的博士生兼研究主要作者 Hashini Perera 表示：“我们从这项工作中获得的理解使我们能够确定一种策略，可以提高效率并延长这些设备在暴露于环境条件下时的使用寿命。这项进步是朝着高效、持久的太阳能电池板迈出的重要一步，它将使更多人能够获得负担得起的清洁能源，同时减少对化石燃料的依赖和全球碳排放。”
钙钛矿电池图片。来源：萨里大学
为了实现这些改进，研究团队专注于了解空穴传输层引起的效率和稳定性损失，这对太阳能电池性能起着重要作用。他们引入了一种碘还原剂来抑制导致电池随时间退化的化学反应。这种方法不仅提高了铅锡太阳能电池的效率，还延长了它们的使用寿命，使它们在长期使用中更加实用和具有成本效益。
萨里大学先进技术研究所这项研究的合著者 Imalka Jayawardena 博士说：“通过显著提高钙钛矿太阳能电池的效率，我们正在朝着生产更便宜、更可持续的太阳能电池板的目标迈进。我们已经在努力改进这些材料、工艺和设备架构，以应对剩余的挑战。”
萨里大学先进技术研究所所长 Ravi Silva 教授表示：“这项研究使我们更接近于制造出不仅能在使用寿命内产生更多电力，而且使用寿命更长的太阳能电池板。更高的效率和更少的更换意味着更多的绿色能源和更少的浪费。萨里大学正在建设一个 12.5 兆瓦的太阳能发电场，我们可以在那里测试其中一些模块。我们相信，我们创新的钙钛矿研究将加速钙钛矿太阳能电池板的广泛商业应用。”
编译自/ScitechDaily