柔性钙钛矿太阳能电池效率的新纪录

科学家开发了一种柔性钙钛矿太阳能电池材料，可以更有效地利用阳光产生的电子，获得了20.7%的新效率记录。该材料包括多孔平面电子传输层，改善了电极和钙钛矿层之间的相互作用，提高了性能，使这一概念更接近现实应用。

最高效的钙钛矿太阳能电池通常是刚性的，因此通常包含需要在超过250°C的温度下加工的材料。柔性太阳能电池具有高功率重量比、灵活性和低制造成本的优势，但在性能方面落后于刚性组件。现在，由Jangwon Seo来自韩国化学技术研究院(KRICT)的研究人员发现了一种结合柔性和刚性光伏原理的方法，克服了以前的性能限制，生产出了大规模的设备。

Seo解释说:“高效刚性钙钛矿太阳能电池通常采用双层结构作为电子传输层，这促使我们将这种方法引入柔性太阳能电池。”新的柔性器件使用电子传输层，该层在180°C下处理，然后自旋涂覆在基片上，然后再用100°C的温度处理。类似的电子传递层也可以形成使用聚合物基材的更薄、更轻、更灵活的太阳能电池的基础。

“这种基于Zn的介孔电极的新低温制备方法₂SnO₄薄膜是迈向即将到来的高效柔性钙钛矿太阳能电池商业化的明确一步。莫妮卡Lira-Cantu他在西班牙加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所研究柔性钙钛矿太阳能电池。

双层结构由用20纳米大小的锌制成的多孔层组成₂SnO₄纳米颗粒和由2nm大小的SnO构成的平面层₂纳米颗粒，具有能带结构，允许有效提取由照射在钙钛矿活性层上的光激发的电子，最大限度地减少在此过程中形成的电子-空穴对的重组。

“这一发展背后的创新在于有可能将复杂的金属氧化物制成柔性薄膜，这将影响光伏以外的研究领域，例如印刷氧化物电子和未来的物联网设备领域，”Lira-Cantú补充道。

Seo评论说:“我们对我们创纪录的效率及其认证感到特别自豪，这验证了柔性钙钛矿太阳能电池的可靠性。”然而，器件的稳定性仍然是一个挑战，研究人员希望通过封装或使用屏障膜和聚合物衬底来克服。这些策略将保护材料免受现实应用中遇到的潮湿环境的影响。