應(yīng)用物理科學(xué)研究促進太陽能

在本月發(fā)表于《科學(xué)》雜志的一篇文章中，位于教堂山的北卡羅萊納大學(xué)文理學(xué)院的黃組的應(yīng)用物理科學(xué)系的研究人員揭示了一種穩(wěn)定鈣鈦礦太陽能電池的新方法，并討論了它對太陽能和其他技術(shù)未來的影響。

鈣鈦礦型太陽能電池是一種新型的太陽能電池，包括金屬鹵化物鈣鈦礦結(jié)構(gòu)化合物作為捕光活性層。鈣鈦礦型太陽能電池以較低的生產(chǎn)成本表現(xiàn)出較高的太陽能-電轉(zhuǎn)換效率，使其成為可再生能源研究中越來越受歡迎的課題。然而，當(dāng)它們暴露于水分和氧氣時，它們的穩(wěn)定性仍然是商業(yè)化之前要克服的一個關(guān)鍵障礙。黃氏集團通過提出一種新的方法來解決這一挑戰(zhàn)，該方法將提高鈣鈦礦型太陽能電池在環(huán)境條件下的電阻。

“通過將鈣鈦礦的表面轉(zhuǎn)化為致密的、不溶于水的鉛氧鹽層，我們可以有效地阻斷氧氣和水分的滲透，穩(wěn)定鈣鈦礦層，”首席研究員黃勁松說。它還抑制了離子通過界面的遷移，這是鈣鈦礦型太陽能電池面臨的另一個主要挑戰(zhàn)。因此，我們的鈣鈦礦型太陽能電池在實際操作條件下表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。

這些發(fā)現(xiàn)有助于釋放鈣鈦礦太陽能電池在商業(yè)上生產(chǎn)用于清潔能源和其他應(yīng)用的潛力。

“我們的研究展示了一種能夠有效穩(wěn)定鈣鈦礦材料的新方法，不僅在太陽能電池中，而且在其他與鈣鈦礦相關(guān)的領(lǐng)域，如光電探測器、X射線探測器和LED，”黃說。