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这是硅太阳能电池的终结吗？

时间：2022-04-08 20:16:19 来源：

硅已经进入了太阳能行业，更不用说IT行业了，而石油对汽车行业的影响也是如此：没有它，就不会有一个工业。然而，现在有挑战性的材料可能会变得更加高效，有一天将其替换。

钙钛矿是一组具有与原始钙钛矿相同的矿物结构的材料，钙钛矿是19世纪发现的一种矿物。这些材料对于太阳能研究不是新的。它们具有一些非常吸引人的特性，可以以比硅更低的成本提高面板效率。现在，一支由国际科学家组成的团队已在钙钛矿太阳能发电领域迈出了一步。

在《科学》杂志上发表的一篇论文中，研究小组报告了钙钛矿化合物CsPbI3的测试，该化合物在太阳能发电方面的效率比同类材料更高。

机械工程师协会援引该研究的一位作者的话说：“我们对结果表明CsPbI3可以与行业领先的材料竞争感到满意。从这个初步结果来看，我们现在将致力于提高材料的稳定性和商业前景。

实际上，当关注太阳能发电时，钙钛矿材料的稳定性恰好是一个问题。正如Imeche解释的那样，CsPbI3通常在其α相中进行研究，这是一种众所周知的晶体结构，由于其黑色而被称为暗相。该相特别擅长吸收阳光。不幸的是，它也是不稳定的-结构迅速退化为淡黄色，吸收太阳光的能力较弱。

团队在本研究中重点关注的是第二阶段（黄色阶段）。具体而言，他们着眼于此阶段钙钛矿薄膜太阳能电池中出现的裂缝，以消除它们对电流的阻碍。他们使用一种化学试剂碘化胆碱溶液，发现除除去裂纹外，该化合物还使发电效率提高了15％至18％。

这项发现是在比利时鲁汶大学的研究人员紧随其后的。该团队找到了一种方法，将钙钛矿粘附在玻璃板上，然后加热到330摄氏度，使钙钛矿原子粘附在表面，从而使钙钛矿保持黑色状态。一旦它们被粘在玻璃上，钙钛矿原子就不能移动并形成矿物的黄色相。

决定太阳能电池质量的三大支柱是价格，稳定性和性能。钙钛矿在性能和价格上得分很高，但它们的稳定性仍然是一个主要问题。”研究作者朱利安·斯蒂尔博士说，并补充说，研究人员使用的钙钛矿类型与国际研究的作者相同，这恰好是其中之一。性能最高但最不稳定的材料变体。因此，该结果应适用于其他不稳定的钙钛矿。

目前，所有这些工作都在实验室中进行，但是钙钛矿无疑是硅太阳能电池的有前途的替代品。随着材料的便宜，太阳能的价格也越来越便宜，但是随着基于硅的太阳能技术的成熟，它几乎没有进一步改进的空间。另一方面，诸如钙钛矿太阳能电池等新兴技术具有很大的改进空间。然而，所有这些潜在的改进是否会实现，还有待观察。

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