科学家新研究：采用真空固化工艺提高钙钛矿太阳能电池稳定性

长期以来，硅一直是太阳能电池的常规选择材料，可将太阳能转换成电能。然而，由于硅中的光吸收效率低，且制造复杂昂贵。为了解决这些问题，科学家一直在尝试寻找硅的替代品。与硅太阳能电池相比，有机-无机混合钙钛矿太阳能电池具有更高的太阳能转换效率和更低的制造成本。然而，这些优势会因为稳定性问题而受到损害，因为暴露在潮湿、高温和光下会影响器件的性能。

现在韩国光州科技学院（GIST）领导的一个国际科学家团队开发了一种新方法，该方法采用真空固化工艺可显著提高钙钛矿太阳能电池稳定性。研究展示了这种新材料加工步骤。该方案展示了真空和溶剂法去除离子缺陷的过程，这些缺陷降低了复合钙钛矿太阳能电池的性能。

将电极放置在太阳能电池的顶层之前，采用真空固化工艺。钙钛矿中的松散离子集中在顶部夹层；这些离子在太阳能电池使用寿命内往往会从材料中浸出，降低导电性和效率。然后在第二个处理步骤中用化学溶剂除去浓缩层，留下高度结晶的钙钛矿材料。材料特性评估显示，相对于未经修改的样品表面，表面离子浓度较小。

用新工艺合成的混合电池在连续照明或加热的标准操作测试条件下，持续1000小时，其初始18.8%的功率转换效率保持在90%以上。该器件没有表现出老化损耗。

研究团队希望将其加工方法应用于大尺寸设备制造中，并开发工程解决方案，以用于高效大面积混合钙钛矿太阳能电池的商业生产。这对于推进诸如混合钙钛矿太阳能电池等重要能源技术至关重要。

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