科学家们发现了一种常用于提高钙钛矿太阳能电池性能的添加剂

2018-10-23 14:01  浏览:  

立陶宛考纳斯理工大学的研究人员与洛桑联邦理工学院合作,发现了一种常用于提高钙钛矿太阳能电池性能的添加剂,可加速材料的降解。

瑞士物理学家能够观察到立陶宛同行理论化的退化。

图片来源:Vytautas Getautis等人/ Mater。化学。C,2018

虽然钙钛矿 似乎正处于商业化的快速轨道上,但人们仍然担心其中使用的许多材料的稳定性和耐久性。

考纳斯理工大学(KTU)的化学家与维尔纽斯大学和洛桑联邦理工学院(EPFL)的物理学家合作,揭示了钙钛矿太阳能电池中最常用的一些材料之间的反应,这可能会加剧短片在这种设备中看到的寿命。

叔丁基吡啶(TBP)通常用于钙钛矿层的生长过程,因为已经证明它可以改善材料的结晶度,从而改善其性能。然而,这项新的研究表明,TBP与钙钛矿半导体材料之间的另一种反应可能导致这种电池中有时会迅速下降的性能。

文章“ 钙钛矿太阳能电池中的空穴传输材料的Pyridination问题长期稳定性”发表在Journal of Materials Chemistry C上,描述了使用不同形式的光谱测定来确认TBP对器件性能的负面影响。

生产中的吡啶衍生物材料较少

KTU化学技术学院的Vytautas Getautis教授说:“我们提出了一个假设,即叔丁基吡啶是一种常用的改善性能的添加剂,它与太阳能电池中的半导体 - 即空穴传输材料 - 发生反应。” “由于反应,空穴传输材料的效率随着新的吡啶化产物的形成而下降,这对电池的性能产生负面影响。”

KTU的化学家团队合成并表征了可能由这种反应形成的产物,这可能会假设影响钙钛矿电池中空穴传输材料的性能。然后,EPFL物理学家能够证实老化钙钛矿太阳能电池中存在的材料,并证明它们对性能的负面影响。

“细胞老化几个月后,这些产品的浓度非常低。然而,开采后有害物质的检测为......长期稳定的钙钛矿太阳能电池的生产开辟了新途径,“Getautis教授补充道。

KTU最初建议在生产中使用较少的吡啶衍生物材料,或改变空穴传输材料的结构以防止发生反应,作为可能的解决方案。

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