鉅大LARGE | 點擊量：695次 | 2021年10月27日
北京大學(xué)新研究或大幅提高鈣鈦礦電池壽命穩(wěn)定性
在保證轉(zhuǎn)換效率的基礎(chǔ)上極大地提高電池壽命，是鈣鈦礦太陽能電池研究者的目標(biāo)。
日前，北京大學(xué)工學(xué)院材料科學(xué)與工程系周歡萍課題組和化學(xué)與分子工程學(xué)院嚴(yán)純?nèi)A院士課題組的合作成果“利用Eu3+/Eu2+氧化還原離子對提高鉛碘鈣鈦礦太陽能電池工作壽命”，在線發(fā)表于國際期刊《科學(xué)》主刊。
器件壽命（即穩(wěn)定性）和光電轉(zhuǎn)換效率是決定太陽能電池最終發(fā)電成本的兩個關(guān)鍵因素。全球普遍使用的晶體硅太陽能電池，效率已接近理論上限，成本難再下降。因此，兼顧成本和效率優(yōu)勢的鈣鈦礦太陽能電池成為該領(lǐng)域最大研究熱門。
鈣鈦礦太陽能電池采用具有鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)的有機無機雜化的金屬鹵化物作為吸光層，自2009年以來，因制備方式簡單、生產(chǎn)成本低廉和光電性能優(yōu)異而備受關(guān)注，光電轉(zhuǎn)換效率由3.8%迅速升至23.7%，成為當(dāng)前發(fā)展最快的光伏技術(shù)。
然而，有關(guān)鈣鈦礦電池而言，其穩(wěn)定性是最難解決的問題，且目前我國對鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化急需解決的成本、工藝、壽命等方面關(guān)注較少。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
該研究針對鈣鈦礦材料在光照及熱輻射用途下的不穩(wěn)定性問題，提出了一種全新的機制，即在鈣鈦礦活性層中引入Eu3+/Eu2+的氧化還原離子對。該離子對可同時消除Pb0和I0缺陷，并在器件使用壽命期內(nèi)循環(huán)發(fā)揮用途。
基于此，電池初始效率得到提升，特別是其長期穩(wěn)定性顯著提升，解決了鉛鹵鈣鈦礦電池中限制其穩(wěn)定性的一個重要本質(zhì)性問題，將有力推進(jìn)實現(xiàn)鈣鈦礦太陽能電池的工業(yè)化生產(chǎn)。
據(jù)介紹，該突破還可推廣至其他鈣鈦礦光電器件，對其他面對類似問題的無機半導(dǎo)體器件，也具有重要參考意義。
（來源：科技日報文：王迎霞）
