正在研究用于制造新型太陽能電池的材料之一是鈣鈦礦。研究人員正在努力克服材料的幾個缺點,其中之一是可靠性。布朗大學進行的一項研究使鈣鈦礦太陽能電池更接近商業(yè)用途,因為該團隊找到了一種方法來加強這種類型電池的主要弱點之一。
該團隊展示了一種新的“分子膠”,能夠防止細胞內的關鍵界面降解。隨著時間的推移,這種處理顯著提高了細胞的穩(wěn)定性和可靠性。該處理還提高了面板內將陽光轉化為電能的效率。
鈣鈦礦是一類具有獨特晶體原子結構的材料。十多年前,科學家們發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦非常擅長吸收光,從而開啟了在太陽能電池中使用這種材料的研究。鈣鈦礦太陽能電池的效率顯著提高,現(xiàn)在可以與傳統(tǒng)硅電池相媲美。鈣鈦礦電池非常受歡迎,因為與需要近 2700 華氏度溫度的硅相比,鈣鈦礦光吸收器可以在接近室溫下制造。
鈣鈦礦薄膜也比硅晶片薄 400 倍,這意味著其結構所需的材料更少。鈣鈦礦電池的制造成本可能只是硅電池的一小部分。迄今為止,鈣鈦礦太陽能電池的一個主要缺點是它們的穩(wěn)定性和可靠性。
鈣鈦礦電池由五個或更多個不同的層制成,這些層中最薄弱的一層是用于吸收光的鈣鈦礦薄膜和保持電流流過電池的電子傳輸層之間的一層。新的分子膠增強了該層,并有可能顯著改善太陽能電池。該團隊使用了一種化合物配方,稱為自組裝單分子層,在一側使用硅原子,在另一側使用碘原子。