新突破！钙钛矿太阳能电池再刷新效率记录
钙钛矿太阳能技术正在快速发展，研究和开发的重点正在从体吸收器转向界面，这是进一步提高效率和稳定性的关键点，并使我们更接近这条有前途的更高效太阳能收集之路。
传统的太阳能电池由高纯度硅片制成，生产过程需要消耗大量能源，并且只能吸收固定范围的太阳光谱。
钙钛矿材料的尺寸和成分可以通过调整来“调节”它们吸收的光的波长，这使其成为一种有利的、潜在的低成本、高效的新兴串联技术。
历史上，钙钛矿太阳能电池由于其相对不稳定而一直面临提高效率的挑战。在过去的几年里， 科技进步已经使钙钛矿太阳能电池的效率达到了与硅可实现的相同范围内。
西北大学的研究人员再次提高了钙钛矿太阳能电池的标准，新的开发帮助这项新兴技术创下了新的效率记录。
该研究结果11 月 17 日发表在《科学》杂志上，描述了一种双分子解决方案，可克服阳光转化为能量时的效率损失。通过首先结合一种分子来解决所谓的表面复合问题，即电子在被缺陷（表面上缺失的原子）捕获时会丢失，然后结合第二种分子来破坏层间界面的复合，该团队实现了国家可再生能源能源实验室 (NREL) 认证的效率为 25.1%，而早期方法的效率仅为 24.09%。
在目前的研究中，该团队并没有试图帮助电池吸收更多的阳光，而是关注维持和保留生成的电子以提高效率的问题。当钙钛矿层接触电池的电子传输层时，电子从一个层移动到另一个层。但电子可以向外移动并填充钙钛矿层上存在的空穴，或者与钙钛矿层上存在的空穴“重新组合”。
界面处的重组很复杂，使用一种类型的分子来解决复杂的重组并保留电子是非常困难的，因此研究人员考虑了可以使用哪种分子组合来更全面地解决问题。
研究团队过去的研究发现，有证据表明一种分子PDAI 2在解决界面重组方面表现出色。接下来，他们需要找到一种能够修复表面缺陷并防止电子与其重新结合的分子。
通过找到允许PDAI 2与二级分子一起工作的机制，研究小组将目光集中在硫上，硫可以取代碳基团（通常很难阻止电子移动）来覆盖缺失的原子并抑制重组。
西北大学教授 Mercouri Kanatzidis 表示：“为了解决倒置钙钛矿太阳能电池核心效率低下的问题（主要是由于非辐射复合损失造成的），太阳能电池效率的新标准正在制定。” “这是先进材料化学领域如何显着提高新兴钙钛矿光伏技术的能量转换效率和寿命的最佳例证。”
该小组最近在《自然》杂志上发表的一篇论文开发了一种用于钙钛矿层下方基底的涂层，以帮助电池在更高的温度下工作更长时间。该解决方案可以与《科学》论文中的发现相结合。
