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來自巴斯大學(xué)和倫敦帝國學(xué)院的研究人員在一份新報告中指出，仔細(xì)選擇過氧化物內(nèi)部層可以防止衰減，為高性能太陽能電池開發(fā)鋪平道路。

發(fā)表在《自然通訊》雜志上的這份報告旨在展示如何提高錫過氧化物的壽命，助力開發(fā)無鉛材料。盡管鉛對環(huán)境條件的反應(yīng)性較低，但太陽能制造商正越來越多的嘗試毒性較低的材料，構(gòu)建既安全又穩(wěn)定的太陽能系統(tǒng)。

報告指出，鉛過氧化物太陽能電池的大范圍商業(yè)應(yīng)用“引發(fā)了人們對鉛含量可能造成的潛在健康和環(huán)境危害的關(guān)注”。

研究人員發(fā)現(xiàn)，錫過氧化物而不是鉛過氧化物會降解為碘化錫。當(dāng)?shù)饣a暴露在水分和氧氣中時，會形成碘，帶來更多的碘化錫和“循環(huán)衰減”。

報告的首席研究員、帝國學(xué)院化學(xué)系教授Saif Haque表示，了解錫過氧化物材料的衰減方式和原因 “有助于我們克服這一令人興奮的新技術(shù)的重大絆腳石。”
通過對錫過氧化物衰減過程的觀察，研究人員發(fā)現(xiàn)，材料的穩(wěn)定性“在很大程度上”取決于空穴傳輸層選擇的基底材料，這種傳輸層允許空氣通過，形成了材料表面，可用于解決薄膜的衰減問題。

報告指出，這項研究“為混合碘化錫過氧化物降解機(jī)制的重要特征提供了新的啟示”。

在過去的一年間，出現(xiàn)了一連串令過氧化物太陽能組件更加耐用的新研究。上個月，昆士蘭科技大學(xué)的科學(xué)家們利用布里斯班一家理發(fā)店剪下的毛發(fā)制成了一種“盔甲”，這種盔甲可以提高這種材料在太陽能電池中的功率轉(zhuǎn)換效率。

麻省理工學(xué)院的一個團(tuán)隊與全球其他五所大學(xué)合作，應(yīng)用“數(shù)據(jù)融合”流程生產(chǎn)并測試不同的過氧化物配方并評估其壽命。去年年底，在對串聯(lián)硅異質(zhì)結(jié)/過氧化物2T（終端）太陽能電池進(jìn)行了數(shù)月研究之后，過氧化物太陽能電池開發(fā)商Oxford Photovoltaics公司打破了自己創(chuàng)下的行業(yè)電池效率記錄，由美國國家可再生能源實驗室認(rèn)證的這一紀(jì)錄為29.52%。

今年早些時候，美國新任能源部部長Jennifer Granholm提出了一項價值1.28億美元、用于建設(shè)國內(nèi)太陽能制造行業(yè)的研發(fā)資金計劃。作為其中的一部分， 4000萬美元將被分配給22個項目，這些項目將探索令過氧化物太陽能技術(shù)更加高效、低廉和耐用的方法。能源部去年表示，這些電池“具備了以非常低的生產(chǎn)成本制造高效薄膜太陽能電池的潛力”。

原標(biāo)題：技術(shù)前沿：研究揭示過氧化物太陽電池新方向