钙钛矿太阳能特殊新制程,添加高级颜料以求高稳定性

颜料除了能丰富画布上的色彩,还可以用来克服钙钛矿太阳能的稳定性问题,最近美国研究团队便通过全新的颜料解决方案,解决钙钛矿电池容易降解挑战。

钙钛矿太阳能电池的转换效率进步神速,从2009年问世的4%,如今十年过去了,转换效率已达26%,只是它的缺点“稳定性差”是发展最大阻碍,若无成功突破、纵使效率再怎么高也无法商业化。

过去科学家也通过许多方法提高电池稳定性,像是添加自修复(Self-healing)聚合物材料、用超级计算机快筛潜力材料等,而现在美国佛罗里达州立大学(FSU)则带来新法子,他们在转换效率达18.9%的甲基氨基碘化铅(Methylammonium Lead Iodide)钙钛矿电池结构中加了一层高级颜料Quinacridone(煃吖啶酮颜料,音同傀呀定,简写Quin)。

Quin是种染色力、展色力与透明性表现都很不错的合成有机颜料,把颜料加入钙钛矿电池后,不仅转换效率提高到21%,还表现出优异的稳定性,在周围条件下使用1,000小时候,仍可维持90%效率,而且表面还有疏水性,电池表面自带排水功能。

研究论文作者Biwu Ma表示,Quin颜料丰富、成本低廉且耐用,把颜料与钙钛矿结合使用时,可以生成新型高性能混合系统,且通过溶液处理和热退火(Annealing)来添加不溶性颜料层。Ma认为,这些低成本颜料将有助于提高电池的稳定性和效率。

(首图来源:pixabay)