钙钛矿分离出来进入稳定的太阳能电池

科学家们在瑞士,谁去年首次钙钛矿与认证效率太阳能电池,现在已经战胜了自己的记录。认可的只有太阳能电池测试实验室在美国,他们的新细胞有一个认证的效率为19.6%。

钙钛矿的崛起太阳能电池一直缓慢。在过去的六年里,效率已经上涨了超过18%,一些人认为钙钛矿设备可能最终把硅技术在树荫下。

但官方认可的效率值薄在地上。为了实现认证,1厘米²太阳能电池时必须保持稳定1000小时暴露于1000 wm²的阳光。基于这些标准,国家考试中心无法验证任何钙钛矿效率的测量,与一些细胞降解自发地在空气中或只是过于小测试。

问题的一部分可能来自一些钙钛矿设备制造的方式,根据Michael Gratzel从洛桑联邦理工(EPFL)在瑞士。“钙钛矿社区使用这个anti-solvent方法,”他说。这通常包括旋转涂布钙钛矿的解决方案,包含溶剂gamma-butyrolactone (GBL (), dimethylfomamide (DMF)和二甲亚砜(DMSO),到二氧化钛基质。解决方案是旋转,氯苯被添加到中心,表面和刺激钙钛矿电影增长。

由此产生的电影往往不均匀,杂质。“你旋转中间的下降,比在边境的电影——anti-solvent是有问题的,“Gratzel表示。氯苯是[也]有毒和有害的化学物质。”

Gratzel集团采取了不同的方法。“这是尴尬的简单,”他说。我们已经发现的快捷方式是应用这个温和(真空),仅仅几秒钟,不anti-solvent。”

而不是应用anti-solvent沉淀出钙钛矿电影,团队应用真空,持续20秒。这种真空快速解决方案处理(VASP)治疗移除GBL (DMF溶剂,留下平滑DMSO-perovskite电影完全覆盖衬底。这部电影然后删除DMSO溶液加热到100°C。

“它提供了一个方法来获取高质量的电子级低温钙钛矿-你永远不会超过100°C -和一个非常温和的真空,“Gratzel表示。真空是如此温和水喷射泵可以被创建。

这么小的变化在生产过程有很大影响时,钙钛矿的稳定和效率纳入一个太阳能电池结构。研究小组记录最大的电力转换效率为20.5% 1厘米²细胞。这个值被新港向下修正至19.6%,测试,认证测试实验室设在美国。欧洲职业足球联盟组织还发现空气中的细胞保持稳定39天。

伊娃昂格尔,博士后研究员隆德大学、瑞典的研究针对突显出钙钛矿稳定性问题,VASP吸引人是因为它的可伸缩性。效率方面的成果与成果使用“solvent-drip”的方法,但VASP可能更可行的实现在较大的区域处理,”她说。