太阳能电池技术的新进展

与常规能源的环境成本高和化石燃料的供应有限，可再生能源来源的重要性已在近年来成为表现得更为明显。然而，有效地利用太阳能为人类使用一直一个艰巨的任务。虽然基于硅太阳能电池可以用于捕获阳光的能量，它们很昂贵，生产工业规模。从能源材料和表面科学单位在冲绳科技研究所技术研究生大学 （信息），率领教授原定齐，研究集中在使用有机-金属卤化物钙钛矿薄膜太阳能电池中。这些钙钛矿薄膜是可以由大量不同的化学组合和可沉积于低成本的高度结晶材料。从教授齐实验室最近的出版物涵盖三个不同领域的钙钛矿型膜研究中的创新︰ 一本小说后退火处理，以增加钙钛矿效率和稳定性，分解产物的具体的钙钛矿结构、 发现和钛矿生产一种新手段，维护太阳能效率规模扩大后。

要有用的太阳能电池，钙钛矿薄膜必须能够收获是符合成本效益的高能效太阳能、 相对容易制造，和能够承受很长一段时间内的室外环境。齐教授实验室博士沿江路最近发表研究可能有助于提高有机-金属卤化物钙钛矿 MAPbI3 太阳能效率的材料视野。他发现甲胺溶液后退火过程使用导致跌幅与晶界有关的问题。晶界表现为晶畴之间的差距，并可能导致不需要的充电重组。这是一个普遍的现象，在钙钛矿薄膜，可以减少他们的效率，使晶粒边界问题改善维持高设备性能的重要因素。博士江小说后退火处理产生了融合晶界、 减少电荷重组和显示 18.4%优秀转换效率的太阳能电池。他治疗钙钛矿薄膜也表现出出色的稳定性和重现性好，使他的方法可用于工业生产的太阳能电池。

钛矿相比，硅太阳能电池中使用最大的缺点之一是它们相对较短的寿命。为了创建一段长时间内能承受室外环境的太阳能电池，至关重要的是要确定钙钛矿型分解的主要产品。以往的研究得出的结论是，这种材料的热降解的气体产品是甲胺 (CH3NH2) 和碘化氢 (HI) 的 MAPbI3 钙钛矿薄膜。然而，令人兴奋的新的研究从博士埃米利奥 · 雷斯-佩雷斯，也在琦教授的实验室，发表在能源与环境科学，显示退化主要气体产物是 methyliodide (ch_3i) 和氨 (NH3) 相反。博士华雷斯-佩雷斯用热重量差热分析 (TG DTA) 和质谱 (MS) 的组合来正确地确定这些产品的化学本质与质量损失。 因为分解的产品现在已被正确识别，研究人员可以寻找如何防止降解的材料，在未来导致更稳定的材料，供使用。

在学术研究中普遍存在的问题往往是无法放大实验用于工业。虽然钙钛矿薄膜可在实验室规模较小的相对轻松，他们可以很难大规模批量生产所需的复制。从材料化学杂志 A 博士马修 · 莱顿的新研究潜力，使工业生产的钛矿容易得多。 他的作品使用化学气相沉积，常用于在行业中，创建大型的太阳能电池和模块 FAPbI3 钛矿具成本效益的过程。这是第一次示范的钙钛矿型太阳能电池和模块备广泛用于工业，使大规模生产的钙钛矿型电影更可行的方法之一。太阳能电池和模块生产是明显更大，例如，12 cm2，比那些通常在学术界，通常的研究 < 0.3cm2。这些太阳能模块显示增强的热稳定性和较高的效率，是令人印象深刻，因为许多钙钛矿型太阳能电池失去效率大幅因为它们缩放，使这种类型的研究有用的商业用途。

从教授戚家研究单位的研究带来了钙钛矿型太阳能电池更近一步到大规模生产提供效率、 寿命和可伸缩性问题的解决方案。与更激动人心的研究成果，在地平线上，单位正在利用成本效益的可再生能源资源变成现实的梦想。