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　　一个美英研究团队报告说，他们用一种新方法加工制造钙钛矿太阳能电池，使其光电转换效率接近传统的硅基太阳能电池，但成本便宜很多。
　　钙钛矿材料可以制成太阳能电池，光电转换效率较高，近年来科学界一直看好其前景。但是它也有性能不稳定、易衰减的缺陷，一直没有成熟的产品。
　　美国斯坦福大学和英国牛津大学的研究人员用锡混合铅、铯、碘等其他几种常用物质，制造出新型钙钛矿材料。与目前的太阳能电池材料单晶硅相比，这种钙钛矿材料更薄，柔性更好，造价也更便宜。
　　据介绍，他们设计了一种新的、由两个串联的全钙钛矿太阳能电池组成的发电设备，能以20.3%的综合效率将太阳光能转化为电能，光电转换效率已接近现在市面上的硅基太阳能电池。
　　研究人员说，钙钛矿太阳能电池串联设备造价较低。生产硅基太阳能板首先需要加工成单晶硅，工艺要求1600摄氏度的高温，而制造钙钛矿太阳能电池，在实验室里就可以对锡、铅等常见物质加工，然后在常温下喷涂在玻璃上。
　　钙钛矿材料的稳定性一直是一个问题。安装在屋顶的硅基太阳能板通常能用25年甚至更长时间，但有些钙钛矿材料在潮湿或光照环境中退化很快。以前的实验显示，用锡制成的钙钛矿材料特别不稳定。
　　研究人员将他们用锡混合多种物质制成的钙钛矿太阳能电池和用锡制成的钙钛矿太阳能电池在100摄氏度的环境中放置了4天，发现前者的热稳定性和空气稳定性非常好，是后者从未具备的。这一研究成果发表在新一期《科学》杂志上。
　　（来源：科技日报）
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“材料科学”影响杂化钙钛矿太阳能电池稳定性的因素探讨
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“材料科学”影响杂化钙钛矿太阳能电池稳定性的因素探讨
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许昌学院揭示钙钛矿太阳能电池制备及稳定性机理
　　【中国化工网 技术前沿】日前，许昌学院教授郑直课题组在太阳能器件研究领域取得了新进展，揭示了高湿度条件下卤化铅钙钛矿太阳能电池器件的制备及稳定性机理，相关成果在线发表于由英国皇家化学会主办的《材料化学A》杂志上。　　　　近年来，卤化铅钙钛矿太阳能电池领域发展迅猛。短短6年间，该器件光电转换效率迅速飙升到了20%以上。美中不足的是卤化铅钙钛矿材料对湿气比较敏感，易在潮湿的环境下分解，从而导致太阳能电池器件光电转换效率的下降。　　　　课题组经过两年的实验研究，发现高湿度条件下制备的卤化铅钙钛矿材料表面迅速被生成的碘化铅薄膜保护起来，减少了钙钛矿材料的进一步分解。另外，利用多孔的氧化锌纳米棒阵列结构作为太阳能电池器件的电子传输层，也在一定程度上起到了保护钙钛矿材料的作用。没有封装的器件在40%的相对湿度条件下保存250天后，其光电转换效率依然保持了最初效率的72%，显示出了优异的器件稳定性。该课题组在此基础上利用瞬态表面光电压技术，对这种器件的光生载流子动力学过程和稳定性机理进行了研究。该工作的发表将对多孔结构卤化铅钙钛矿太阳能电池器件的制备及稳定性研究起到一定的指导作用。
（来源：中国科学报）
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全国高教仪器设备展示会历经20余年的发展，成为高等教育 领域举办时间最长、规模最大、影响力最强的专业品牌研究人员通过识别钙钛矿中的缺陷来提高太阳能电池的性能
来源：新材料在线
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华盛顿大学和牛津大学的研究人员识别出了钙钛矿中的无效区域，并展示通过对这些缺陷进行设计处理，可以进一步改善太阳能设备的。 在对图中“黑暗”区域进行化学处理后，钙钛矿在电子设备的应用方面的质量得到提升。（来
华盛顿大学和牛津大学的研究人员识别出了钙钛矿中的无效区域，并展示通过对这些缺陷进行设计处理，可以进一步改善太阳能设备的。
在对图中“黑暗”区域进行化学处理后，钙钛矿在电子设备的应用方面的质量得到提升。（来源：华盛顿大学）
被认为具有恒定组成的钙钛矿，是太阳能研究中的热点话题。与硅基半导体相比，这种材料将太阳能转化为电能的效率更高且更具经济性。
由于钙钛矿可以进行低成本加工，且用途广泛，可应用于从太阳能电池到计算机显示屏和手机中使用的发光二极管等领域，这种极高效的材料最近越来越引起科学界的兴趣。
“钙钛矿是过去四年增长最快的一种光伏材料，”第一作者Dane deQuilettes说，Dane deQuilettes是华盛顿大学的在读博士，与华盛顿大学清洁能源研究所副主席、化学教授David Ginger一起工作。
“在那么短的时间内，这种材料将太阳能直接转化为电能的能力正在接近现在的硅基太阳能电池，可以与发展了50年的硅基太阳能技术相媲美。但我们也怀疑是否还有提升的空间。”deQuilettes说。
用高能成像技术，研究人员识别出来钙钛矿膜中显示充电过程的缺陷，这些缺陷进而限制太阳能电池设备的转化效率。钙钛矿太阳能电池的转化效率目前在20%左右，而硅基太阳能电池的转化效率约为25%。
为了研究半导体技术，研究团队与清洁能源研究所联合，采用生物学中广泛使用的共焦光学显微技术。研究人员将荧光照片与电子显微照片结合，识别出了钙钛矿中晶体结构的边界处的“黑暗”或性能不佳的区域。他们同时观察到通过一种简单的化学处理可以将很多这种低效区域“激活”。
华盛顿研究基金会基础学者、Alvin
L.和Verla R. Kwiram特聘化学教授Ginger说，图像提供了一些激动人心的结果，可以证明材料的效率、稳定性和均一性。
“令人惊奇的是，结果显示即使是被称为目前最好或者最高效的钙钛矿膜，与它们被认为应该达到的性能相比也是‘糟糕’的。这给将来寻求改进材料的研究人员提供了一个明确的目标。”
Ginger继续说，华盛顿大学研究团队的成像技术可以轻松定位钙钛矿材料中未暴露的缺陷以及可以通过化学改性得到性能提升的相应区域。
根据一个清洁能源研究所的研究生同事deQuilettes的说法，全世界范围内有很多实验室目前正在关注钙钛矿半导体的性能。然而，发展对于怎样连续生产一种稳定、亮度均一且不用以降低性能为代价提高防潮性能的认识，还需要很多研究工作。
华盛顿大学的研究提供了不同的方法策略性地决定提高材料性能、扩大材料的应用范围至高性能LED甚至激光的方法。
“我们中有太多人正在关注钙钛矿，希望这项技术将来会提供一些新的方向，引导我们去能够优化材料的能量捕获和发射潜力的地方。”deQuilettes说。
牛津大学的Samuel D.
Stranks，Giles E. Eperon和Henry
J. Snaith，以及华盛顿大学的Sarah M. Vorpahl，Hirokazu Nagaoka和Mark E. Ziffer是这项研究的共同作者。
这项研究由华盛顿州通过华盛顿大学清洁能源研究所资助。
研究结果已经发表在《科学》杂志上。
新材料在线编译整理——翻译：田云&&& 校正：摩天轮
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