有没有办法可以提高钙钛矿太阳能电池的稳定性？
钙钛矿正在迅速成为高效太阳能电池的领跑者，但它有一个非常明显的问题--太过脆弱。现在，来自普渡大学的一个工程师团队发现，通过添加一个大分子可以稳定这种材料，使其可以堆叠成层并在太阳能电池和其他电子产品中发挥作用。 传统太阳能电池是由活动层中的硅制成，经过几十年的改进，这些设备的效率已经达到了20%以上。
而钙钛矿太阳能电池仅用了10年时间就达到了同样的水平。当硅和钙钛矿搭配使用时，其效率可以高达27.7%。另外，钙钛矿还有一个好处就是，这种材料批量生产更容易、更便宜，且非常薄可以打印或喷到表面上。但实际上这里边有一个陷阱--钙钛矿是出了名得不稳定，所以它很容易受到各种元素的影响--考虑到太阳能电池整天暴露在阳光下和雨中，这显然不是个什么好消息--而且它不能很好地叠层。
在这项新的研究中，研究人员发现了一种相当简单的方法来使其变得更加稳定。他们在钙钛矿表面添加了一种名为bithiophenylethylammonium的刚性大分子。研究小组指出，通过这种方式离子的运动被稳定了下来，这可以防止该种材料化学键太容易断裂或跟钙钛矿材料其他层混合的情况发生。这项研究的作者之一Brett Savoie表示：“如果一位工程师想把钙钛矿A的最好部分跟钙钛矿B的最好部分结合起来那通常是不可能的，因为钙钛矿只会混合在一起。
“钙钛矿”太阳能电池是否是下一个新能源风口？
“钙钛矿”太阳能电池是否是下一个新能源风口?答:有可能是下一个新能源风口浪尖。钙钛矿型太阳能电池( perovskite cels)，它是一种是利用钙钛矿型的有机金化物半导体作为吸光材料的太阳能池，属于第三代太阳能电池，也称概念太阳能电池。太阳能电池一直是人类寻找的新兴能源，最大的推广瓶颈就是如何降低生产成本。
这就需要科研机构将光电转换效率和利用生产成本控制好。它历经“有机太阳能电池”、“多晶硅太阳能电池”、“非晶硅太阳能电池”、“晶体硅太阳能电池”、“聚合物太阳能电池”、“单晶硅太阳能电池”、“钙钛矿太阳能电池”。钙钛矿太阳能电池(PSCs) 现在的光电转换效率(PCE) 经过大专院校科研机构的潜心研究，目前的的效率可以达到22.7％。
这里包括华中科技大学自主研发出的新型钙钛矿太阳能电池正在积极准备量产，华科大团队已经获得超过 16%的光电转换效 率，每峰瓦成本还仅为传统太阳能电池的 1/5，每平米预计成本将低至 100 元，这样的成本在光伏产业中具有较强的竞争力。 太阳能技术发展大致经历了三个阶段:第一代太阳能电池主要指单和多晶硅太阳能电池，其在实验室电转换效率已经分别达到 25%和 20.4%;第二代太阳能电池主要包晶硅薄膜电池和多晶硅薄膜电池。
玛希隆大学的钙钛矿太阳能电池板喷涂工艺有怎样的特点？
从某些方面来说，合成钙钛矿化合物能够成为当前光伏面板中使用的硅半导体的更好替代品。尽管仍需克服一些障碍，但泰国玛希隆大学的一支研究团队，已经找到了有助于开始广泛采用的新工艺流程。据悉，钙钛矿的优势之一，就是能够较硅半导体更有效地吸收太阳光并转化能量，此外新材料有望进一步降低光伏面板的制造成本。【喷涂工序示意，来自：Mahidol University】研究人员指出，半导体材料需要在非常高的温度下生产，然后将之切成薄片。
作为对比，液态钙钛矿能够简单地喷涂到玻璃上并使之干燥。如果可以在连续的层中添加不同类型的钙钛矿（针对不同的质量进行优化），则此类太阳能光伏面板的效率有望进一步提升。然而目前的问题是，液体钙钛矿的新喷涂层，往往会溶解掉应用它们的干燥层。为解决这个难题，泰国玛希隆大学的科学家们开发了一种被称作“顺序喷雾沉积”（sequential spray deposition）的新工艺。
具体涉及将液体应用到表面之前，便将之转变成非常细小的液滴。【研究配图，来自：Optical Materials Express】在对各种参数展开了一些调整之后（包括将应用温度提升至 100℃ / 212℉），研究人员成功地将高稳度钙钛矿涂覆到了另一种具有更优异电性能的干燥层上。最终得到的太阳能光伏面板不仅表现出了两个明确的定义层，还兼具稳定性与良好的电性能。
首席科学家 Pongsakorn Kanjanaboos 博士称：“我们的工作演示了以一种可控的厚度和沉积速率，来逐层沉积钙钛矿的新式喷涂工艺，使得太阳能光伏面板的堆叠设计具有更高的性能和更优异的稳定性”。有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《光学材料快报》（Optical Materials Express）上。
原标题为《Layer-by-layer spray coating of a stacked perovskite absorber for perovskite solar cells with better performance and stability under a humid environment》。
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