北京白癜风的最好医院 http://pf.39.net/bdfyy/bjzkbdfyy/一个国际团队开发了一种新技术，以提高倒置钙钛矿太阳能电池的耐用性。
这一进展是这种新兴光伏技术商业化的重要一步，可以显著降低太阳能的成本。
研究人员说：“钙钛矿太阳能电池有潜力克服硅太阳能电池固有的效率限制，它们也适用于成本比硅低得多的制造方法。但钙钛矿仍然落后于硅的一个地方是它们的长期耐用性。在这项研究中，我们使用了一种合理的设计方法，以一种新的和独特的方式来解决这个问题。”
传统的太阳能电池由极高纯度的硅晶圆制成，钙钛矿太阳能电池由纳米级晶体制成。这些钙钛矿晶体可以分散到液体中，并使用低成本、成熟的技术自旋涂覆在表面上。
通过调节晶体薄膜的厚度和化学成分，也可以调节钙钛矿吸收的光的波长。调谐到不同波长的钙钛矿层甚至可以堆叠在彼此之上，或堆叠在传统的硅电池之上，从而形成比今天的设备吸收更多太阳光谱的“串联”电池。
近年来，研究团队在提高钙钛矿太阳能电池性能方面取得了一些进展。但是，尽管之前的大部分工作都集中在提高效率上，但他们的新工作着眼于耐久性的挑战。
研究人员解释道：“这类太阳能电池的一个关键弱点是钙钛矿层和相邻层之间的界面，我们称之为载流子传输层，这些相邻的层提取了将流经电路的电子或空穴。如果这些层和钙钛矿层之间的化学键被光或热破坏，电子或空穴就无法进入电路——这会降低电池的整体效率。”
为了解决这个问题，这个国际团队——包括来自托莱多大学、华盛顿大学、西北大学以及多伦多大学的研究人员——回到了最初的原则。他们使用基于密度泛函理论(DFT)的计算机模拟来预测哪种分子最适合在钙钛矿层和电荷传输层之间建立桥梁。
研究人员说：“之前的研究表明，被称为路易斯碱基的分子有助于在这些层之间形成牢固的键，这是因为分子的一端与钙钛矿层中的铅原子结合，另一端与载流子传输层中的镍结合。我们的模拟预测，含有磷元素的路易斯酸效果最好。”
在实验室里，研究小组尝试了各种含磷分子的配方。他们的实验表明，一种被称为1,3-双(二苯基膦基)丙烷(DPPP)的材料性能最佳。
该团队建造了含有DPPP的倒置钙钛矿太阳能电池，以及一些不含DPPP的电池。他们对这两种类型进行了测试，模拟了太阳能电池在现场所处的条件，用与太阳强度相似的光照射它们。他们还尝试将它们暴露在高温下，无论是在光下还是在黑暗中。
研究人员说：“使用DPPP，在环境条件下，即没有额外的加热，电池的整体功率转换效率保持在大约小时的高水平，以前在文献中发表的钙钛矿太阳能电池在到小时后效率往往会显著下降，所以这是一个很大的进步。”
该团队已经为DPPP技术申请了专利。
关于太阳能，分享三本专著：
《有机无机卤化物钙钛矿太阳能电池：从基本原理到器件》，化学工业出版社，年出版。
《钙钛矿太阳能电池》，北京大学出版社，年出版。
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《钙钛矿太阳电池》，科学出版社，年出版。
