日本沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué)（OIST）能源材料和表面科學(xué)部的帶頭人Yabing Qi教授今年早些時候在期刊Chemistry of Materials上對鈣鈦礦太陽能電池外層中的孔隙進(jìn)行了研究。因為最外空穴傳輸層的孔隙會加速鈣鈦礦太陽能電池的退化，因此世界各地的研究人員正在努力開發(fā)鈣鈦礦這樣一種人造有機-無機雜化材料，以期能夠替代硅太陽能電池。 文章第一作者，OIST大學(xué)的研究員Min-CherlJung說到：“孔隙會吸收水分和氧氣，腐蝕掉作為能量轉(zhuǎn)換層的鈣鈦礦材料。而如果空穴傳輸層沒有孔隙，那么鈣鈦礦就不易損耗，電池壽命也會加長?！?針對螺環(huán)二芴（spiro-OMeTAD）材料制備的太陽能電池外層，他們并沒有采用常規(guī)的溶解然后旋凃的方法，而是在真空容器中使spiro-OMeTAD粉末蒸發(fā)覆膜到電池上，成功消除了孔隙。 蒸發(fā)過程中，太陽能電池是倒置在真空容器上壁的，當(dāng)spiro-OMeTAD受熱蒸發(fā)時，氣體分子會均勻地附著在鈣鈦礦層上，就像雪花鋪滿大地一樣，只不過是顛倒了過來。 Jung說道：“真空蒸發(fā)使我們能夠更加精確地控制沉積速率和電池外層厚度，我們現(xiàn)在可以把太陽能電池的厚度從200納米減少至70納米。”這種方法也使研究小組可以更精確地控制添加其他成分來增加導(dǎo)電性，并且還有個更顯著的作用，那就是里外層能級水平可以很好地協(xié)調(diào)，使“空穴”在電路中能更好地攜帶正電荷進(jìn)行運動。 Jung說：“電池外層和鈣鈦礦材料之間一點很小的差別可能就會產(chǎn)生更高的能量效率?！?另外，蒸發(fā)法也增長了太陽能電池的使用壽命，可持續(xù)使用35天以上，而原來傳統(tǒng)的電池的可能幾天就失效了。蒸發(fā)制備的太陽能電池雖然比硅太陽能電池便宜，但卻比旋涂法貴。現(xiàn)在，研究小組正在研究如何取得成本和效率的雙贏，并希望利用溶液法來消除孔隙。 文章來源：北極星太陽能光伏網(wǎng)訊