鈣鈦礦太陽能電池因其低加工成本和優(yōu)異的光伏質量，作為下一代太陽能電池材料備受關注。然而，很難將其商業(yè)化，因為它們的關鍵材料鈣鈦礦對光和濕氣敏感。
最近，POSTECH研究團隊開發(fā)了一種有機間隔添加劑，可以同時提高光電效率和鈣鈦礦穩(wěn)定性。
由趙繼元教授和博士領導的POSTECH研究團隊?；瘜W系候選人宋成元通過大幅度降低晶體內部缺陷的濃度，引入新的有機間隔物添加劑，提高鈣鈦礦晶體的防潮性能，成功制造出高效穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池。這項研究作為封面文章發(fā)表在最新一期的《先進能源材料》上，這是能源領域最權威的期刊之一。
通過添加有機間隔離子解決這一問題，研究團隊開發(fā)了二維和三維鈣鈦礦共存的混合鈣鈦礦光伏層。有機間隔物在三維鈣鈦礦晶體表面產(chǎn)生二維鈣鈦礦結構。這些結構作為穩(wěn)定層，由于其防水性能，增加了防潮性。
此外，首次發(fā)現(xiàn)這種新引入的有機間隔物使2D和三維鈣鈦礦晶體界面的機械應力最小化，從而促進了三維鈣鈦礦晶體的成核和生長。結果，光反應層(三維鈣鈦礦晶體)的內部缺陷大大減少。
該研究組研制的太陽能電池，效率達到21.3%，保證了水分穩(wěn)定性，即使在60%相對濕度條件下500小時后，也能保持初始效率在80%以上。
“這項研究為實現(xiàn)高性能、穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池提供了有機間隔層設計的新視角，”領導這項研究的趙繼元教授說。他補充道：“預計它將成為一項源技術，能夠為鈣鈦礦太陽能電池技術的商業(yè)化做出貢獻?！?
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