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新方法突破技术瓶颈,制备出大面积长效稳定钙钛矿电池

发布时间:2024-07-29 11:04:31来源:

近日,中国科学院院士、南京航空航天大学教授郭万林团队在钙钛矿太阳能电池领域取得了重大突破。该团队采用全新的基于气相的钙钛矿处理方法,成功制备出光电转化效率超过18%、面积超过200平方厘米的钙钛矿太阳能电池。这一成果不仅刷新了世界纪录,更为钙钛矿太阳能电池走向商业化应用提供了新的策略。

据悉,该电池能够持续运行寿命超过4万小时,等效户外运行寿命超过25年,其稳定性和耐用性均达到了前所未有的高度。这一突破得益于郭万林团队开创性的气相氟蒸汽处理方法。该方法通过让氟化氢在空气中均匀分布,与钙钛矿薄膜进行反应,形成稳固的化学键,从而有效抑制薄膜缺陷的形成,并锚定薄膜表面附近的阴离子。这种处理方式使得钙钛矿薄膜能够更均匀地被钝化,进而提升了大面积电池器件的效率和稳定性。

与传统的液相处理方法相比,气相氟化处理具有显著的优势。液相法在制备小面积电池器件时能够显著提升效率和稳定性,但在处理大面积钙钛矿太阳能电池时,由于钝化剂和钙钛矿薄膜反应速度不均,导致薄膜钝化效果不佳。而气相氟化处理则能够在整个薄膜表面实现均匀的反应物分布,形成稳固的化学键,从而避免了这一问题。

这一研究成果的发布,标志着钙钛矿太阳能电池在商业化应用方面迈出了重要的一步。郭万林教授表示,该研究为制备满足商业化要求的太阳能模组和器件打下了坚实的基础,并有望加快钙钛矿太阳能电池从基础研究到商业化应用的进程。

相关论文已于近日在国际学术期刊《科学》上发表,引起了业界的广泛关注。这一成果不仅展示了中国科学家在新能源领域的创新能力,也为全球能源转型和可持续发展贡献了中国智慧和力量。

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