改变混合材料的大多数有机组件交付效率记录在小规模的设备
韩国研究人员透露化学秘密帮助他们能力的持续激增的钙钛矿太阳能电池效率。唱Il Seok从韩国研究所化学技术(KRICT)和他的团队组合最广泛使用methylammonium卤化铅钙钛矿材料formamidinium碘化铅。这种材料使太阳能电池吸收更多的太阳能,提供官方认可记录17.9%的效率水平由美国国家可再生能源实验室(NREL)去年五月。
这已经是竞争与商业硅太阳能电池,但在2014年11月NREL证实Seok的团队已经走的更远,达到20.1%的效率。尽管化学家尚未公布详情,Seok告诉必威体育 红利账户细胞结合使用相同的材料,但与新制造过程。
最初的名称钛酸钙矿物质,钙钛矿现在通常指其AMX材料类股3晶体结构。光伏钙钛矿是有机-无机混合材料methylammonium离子通常在一个位置,或锡金属离子M X分量和卤素离子。钙钛矿工作进展迅速从细胞的效率3.8%于2009年首次报道。这是因为他们的电子结构是适合光吸收,他们随后进行动员电荷,很简单,很容易认的解决方案。
钙钛矿通常作为一个水平多层三明治栈,与其他材料帮助光伏电流电路单元的连接。Seok之前的团队已经开发出了一个特别有效的三明治,用额外的一层透明,混合体系介孔二氧化钛电极到methylammonium钙钛矿材料。
强大的formamidinium
其他研究人员先前methylammonium formamidinium离子交换,使钙钛矿与电子结构,吸收更大比例的光线击中他们。然而,当暴露在环境温度和湿度formamidinium钙钛矿重组成一个不必要的non-perovskite结构。为了避免这个问题,KRICT团队把越来越多的溴化methylammonium领导到formamidinium碘化铅电池,利用其高效的设计。溴化methylammonium铅15%,效率达到18%左右,而钙钛矿相也保持稳定。
马丁·格林悉尼新南威尔士大学的,澳大利亚称之为效率记录的一个显著的步骤,但强调,设计不是准备广泛使用。的细胞都很小,不到0.1厘米2,超过2000次小于正常的商业硅光电池,也许重要的是,没有讨论的水分或紫外线宽容。”
这一担忧可能是很重要的,因为钙钛矿一般都是水溶性的,和退化引起的空气中的水分可以防止他们在发电的广泛使用。Seok承认了这个问题,并表示他们的稳定formamidinium-based钙钛矿比专门环境条件下顽强methylammonium-based品种。KRICT细胞设计也减少了磁滞的程度,另一个问题在钙钛矿,可能导致其效率落在初始接触阳光。因此,虽然Seok说他的团队仍在寻求进一步的身体对钙钛矿,他们现在也在基本技术商业化。
Annamaria Petrozza从意大利米兰理工学院强调,这些大规模的最新改进结果钙钛矿晶体结构。的存在各种类型的化学相互作用和结构性障碍起着重要的作用,”她说。这是美丽和钙钛矿迄今提出的挑战。唱II Seok和他的团队展示的重要性控制structural-compositional属性和全景的可能的策略来进一步提高设备性能,稳定性和加工性能仍然很宽。”
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