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钙钛矿电池再获新突破 制备大面积长效稳定电池成为可能
2024年07月29日 11:43:58
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：5386
最近，南京航空航天大学又带来了新成果，该成果或许能够为钙钛矿太阳能电池走向应用提供重要策略。
【化工仪器网 行业百态】钙钛矿电池是一种新型的太阳能电池，其采用钙钛矿材料作为光电转换层，具有高效、低成本和易于制造等优点，在光伏产业高速发展的今天，钙钛矿电池自然而然的成为了该领域的热点研究内容，被寄以厚望。
各国针对钙钛矿电池也展开了技术竞争，从材料到生产工艺，不断地探寻着钙钛矿电池商品化的可能性。并且在近几年中，相关产品的光电转化率不断被刷新，更有各式各样的衍生产品被提出。
而我国在钙钛矿电池领域成果也非常可观。例如年初的时候，南京大学研究团队就曾经在全钙钛矿光伏组件上取得新突破，成功研制出了稳态光电转化效率达24.5%的大面积全钙钛矿光伏组件，为后续此类组件产业化发展打下技术基础。
无独有偶，就在前段时间，西湖大学团队联合浙江大学团队针对倒置钙钛矿电池，成功开发出了Py3分子，有望将电池使用寿命延长近两倍，同时提升其光电转化效率至26.1%，成功为倒置钙钛矿电池的进一步发展提供了技术基础。
而就在最近，南京航空航天大学又带来了新成果，该成果或许能够为钙钛矿太阳能电池走向应用提供重要策略。
据悉该技术主要针对钙钛矿电池器件的制备。以往钙钛矿电池器件的制备采用的是液相法，这种方法尽管可以稳定且效率可靠的小面积钙钛矿电池器件，但是遇到大面积制备需求的时候却无能为力，无法保证成品的均匀性。而这也成为了大面积长效稳定钙钛矿电池生产的核心难点之一。
在团队在深入研究后发现，造成这种情况的主要原因在于钝化剂和钙钛矿薄膜的在进行大面积钙钛矿太阳能电池制备时，反应速度会发生变化，出现反应速度不均的情况，从而导致钙钛矿薄膜钝化，最终影响电池的均一性。为此，南京航空航天大学团队改变了思路，研究出了基于气相的处理方法——气相氟蒸汽处理方法。
这种方法利用氟化氢蒸汽在空气中均匀分布的特性，保证了钙钛矿薄膜进行反应时，能够与氟化氢均匀的反应，形成稳固的化学键，从而有效抑制薄膜缺陷的形成，并锚定薄膜表面附近的阴离子。简单的说就是能够让钙钛矿薄膜更均匀地被钝化，从而使薄膜大面积均匀地展现出长的光致发光寿命。
事实上，团队基于此，已经成功制备出光电转化效率超过18%、超过200平方厘米的钙钛矿太阳能电池。该电池可以持续运行寿命超过4万小时，等效户外运行寿命超25年。也相信未来，随着技术的不断发展和完善，气相氟蒸汽处理方法在钙钛矿电池领域能发挥更加重要的作用，同时催生出更多有价值的钙钛矿电池制备技术。
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