首个预期寿命超过30年的钙钛矿太阳能电池
【首个预期寿命超过30年的钙钛矿太阳能电池】
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现在 ， 钙钛矿将有望成为太阳能电池的主要材料 ， 但在此之前 ， 它需要克服一个主要的耐久性问题 。 为此 ， 普林斯顿大学的工程师们公布了一种新的钙钛矿太阳能电池设计 ， 测试表明 ， 这种电池可以在现实世界中使用长达30年 。
上图：普林斯顿大学的研究人员展示了一种新的钙钛矿太阳能电池设计 ， 预期寿命为30年 。
几十年来 ， 硅一直是制造太阳能电池的首选材料 ， 但在过去15年左右的时间里 ， 钙钛矿迅速迎头赶上 。 它们的效率接近硅 ， 但制造成本更低 ， 更轻 ， 也更灵活 。
然而 ， 钙钛矿的问题是不稳定 ， 当暴露在元素中时往往会分解 。 解决这个问题一直是过去大量工作的重点 ， 科学家们正在尝试添加大分子、旧颜料或量子点 。
在这项新的研究中 ， 普林斯顿大学的研究小组通过在吸收光的钙钛矿层和电荷携带层之间 ， 添加超薄的覆盖层来解决稳定性问题 。 这个覆盖层只有几个原子厚 ， 由二硫化碳、铅、碘和氯组成 ， 用来保护设备不在几周内烧毁 。
据悉 ， 其他研究团队也采用了添加了2D层来延长钙钛矿太阳能电池寿命的设计 ， 但没有达到这种新电池的程度 。 据该团队估计 ， 用这种覆盖层制成的钙钛矿太阳能电池 ， 可以在户外运行长达30年 ， 使其成为第一个跨越20年寿命的商业门槛的该类电池 。
上图：一批钙钛矿太阳能电池在加速老化室中处于强光下 。
测试中 ， 研究人员使用一种新的加速老化技术来计算这个寿命 ， 这种技术是他们为测试太阳能电池的耐久性而开发的 。 几批太阳能电池被放置在实验室内 ， 它们被暴露在强光和不同温度下 ， 从炎热的夏天的35°C（95°F）到极端的110°C（230°F） 。 根据这些数据 ， 研究小组可以推断出在标准环境条件下 ， 新电池的寿命为30年 。
研究小组表示 ， 这项研究不仅提供了一种制造更耐用的钙钛矿太阳能电池的新方法 ， 而且加速老化技术也将帮助科学家测试各种太阳能电池的耐用性 。
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