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钙钛矿光伏电池的优化妙招:加一层量子点后更稳定、更高效
总体而言,研究小组发现带有量子点层的钙钛矿太阳能电池的效率达到了25.7%,仅比目前的最高记录低了0.1%。

财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,钙钛矿太阳能电池在短时间内取得了长足的进步,但仍有改进的空间。工程师们现在已经在配方中添加了一层量子点,从而制造出一种更稳定、效率接近最高纪录的太阳能电池。

据了解,用钙钛矿材料制造有效的太阳能电池有几个原因。它们的薄膜能够有效地吸收可见光的整个光谱,而且制造成本低、重量轻而且柔韧性好。

但是有一个问题:钙钛矿太阳能电池存在稳定性问题,并且在现实条件下会退化,而且它们的效率往往会随着电池面积扩大而出现下降。在过去的研究中,科学家们试图通过添加大分子、旧颜料、二维添加剂或辣椒化合物来提高稳定性。

在上述新研究中,洛桑联邦理工学院(EPFL)和韩国能源研究所的研究人员测试了一种新成分——量子点。这些微小的粒子在被照射时发出特定颜色的光,并已经开始在电视和太阳能电池等方面得到应用。这项研究成果发表在了《科学》杂志上。

在这种情况下,研究小组使用由一种氧化锡制成的量子点作为设备的电子传输层。该层将钙钛矿产生的电子穿梭到电极中,这样能量就可以被利用。与制造该层的常用二氧化钛材料相比,量子点提高了设备捕获光的能力,并减少了有时在两层之间发生的反应,这通常会降低效率。

总而言之,该团队发现带有量子点层的钙钛矿太阳能电池的效率达到了25.7%,仅比目前0.08平方厘米的最高记录低了0.1%。更大的太阳能电池的效率也不错:研究小组记录了1平方厘米电池的效率为23.3%,20平方厘米电池的效率为21.7%,64平方厘米电池的效率为20.6%。

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