钙钛矿太阳能电池因为其高效率与低成本的加工特性,一直备受瞩目,它被认为是下一代光伏技术的代表之一。然而,大家在做实验的时候,会发现钙钛矿电池底部的界面往往存在各种微观缺陷,这就严重影响了电池的性能还有它的稳定性。为了把这个问题给解决掉,中国科学院青岛生物能源与过程研究所和香港科技大学的研究团队想了一个新办法。他们在2月28日发布消息说,在钙钛矿太阳能电池埋底界面工程上取得了重大突破。这个方法叫“溶剂化物晶体预晶种”,就是先在基底上弄一层特殊的卤化物溶剂化物晶体当作“晶种”。 这样做有两个好处,一是能改善基底表面的湿润性,让钙钛矿溶液铺开得更均匀;二是在加热过程中,这些晶种里锁定的溶剂分子会慢慢释放出来,在薄膜下方形成温和的“溶剂氛围”,帮助晶体重组修复。 通过这两个作用配合,研究人员成功在钙钛矿薄膜底部弄出了一层高质量的活性层,这样就把常见的孔洞和深晶界这些缺陷给消除了。为了验证这个策略能不能真正用在生产上,研究团队还把它跟狭缝涂布工艺结合起来试了一把。结果他们做出了一个49.91平方厘米大的钙钛矿微型组件,这个组件的认证效率达到了23.15%。这个成绩很厉害的地方在于,从实验室小电池放大到这么大的面积组件时,效率损失特别少。 科技日报记者宋迎迎和通讯员孙秀红也提到了这项研究。她们表示,“晶体—溶剂化物预晶种”这个概念可以说是一个很强大的材料平台。以后只要改一改组分就能做出各种不同功能化的晶种来。 这项技术不仅能帮钙钛矿太阳能电池更好地生产,还能应用到别的新型软物质半导体光电器件上去。所以它不光能推动光伏技术在建筑一体化上发展,对可穿戴电子还有新能源汽车领域的商业化也有很大帮助。