研究人员解决了太阳能材料中的过热问题

　　事实证明，由钙钛矿制成的太阳能电池（既代替硅又与硅并存）比硅具有更低的成本和更高的效率。但是，这种材料存在*定的局限性，科学*已经努力克服了*段时间。

 

 

　　为了帮助解决这些问题之*，爱荷华州立大学的研究人员开发了*种在高温下稳定钙钛矿硅太阳能电池的方法。通常，这些混合电池在暴露于*端高温时会分解。

 

　　钙钛矿是*类广泛的晶体材料，被广泛认为是增强硅电池能量转换限制的*种答案，因为这种材料在实验室测试中显示出具有更高的潜力将光转换为电能。

 

　　在这*点上，实验室中*好的硅太阳能电池已达到约26％的效率，尽管商用电池的效率略低。为了帮助提高这些电池的效率水平并降低其成本，研究人员着眼于使用硅和由钙钛矿等新材料制成的电池创建串联结构，以利用太阳光谱的不同部分来发电。

 

　　改善材料性能

 

　　布朗大学的*个团队已经找到了*种方法来治愈钙钛矿细胞中发现的裂缝，以改善其性能。

 

　　由爱荷华州立大学的**工程学教授维克拉姆·达拉尔（Vikram Dalal）*导的研究人员对钙钛矿材料进行了*些调整，以便它们可以承受太阳能*佳发电地点的热量，例如沙漠或其他非常炎热的气候。

 

　　他们消除了材料的有机成分（特别是阳离子，这些阳离子具有额外的质子和正电荷），将其替换为无机材料（例如铯）。这有助于在较高温度下稳定钙钛矿。

 

　　该团队还开发了*种基于气相沉积的制造技术，该技术*次可将钙钛矿材料构建成*层薄薄的层（仅数十亿分之*米）。该技术为其他行业所熟悉，这意味着它可以扩展规模用于商业生产，并且不会留下任何污染物。

 

　　击败热火

 

　　在测试中，该团队开发的钙钛矿太阳能电池即使在三天的时间里在200摄氏度（390华氏度）下也没有表现出热降解，这比实际环境的温度要高得多。

 

　　“这比有机-无机钙钛矿电池要好得多，后者在此温度下会完全分解，” Dalal说。

 

　　研究人员发表了论文对他们在杂志工作ACS 应用能源材料。

 

　　然而，由于新电池的光转换效率仅为11.8％，因此仍有工作要做，以达到研究人员希望的转换率。未来的工作将集中在通过试验新材料来提高这*数字上。

 

　　例如，研究小组已经用溴代替了钙钛矿材料中常见的碘，这使电池对水分的敏感性降低了，这是用这种材料制成的电池的另*个典型问题。但是，这也改变了电池的性能，降低了效率以及它们与硅电池串联工作的性能。