新材料加工步驟顯著提高了混合鈣鈦礦太陽能電池的運行穩定性

長期以來，硅一直是太陽能電池的常規選擇材料，它將太陽能中的能量轉化為電能。然而，由于硅中的光吸收效率低，所以由硅制成的太陽能電池厚，重且剛性。而且，它們的制造復雜且昂貴。為了解決這些問題，科學家一直在嘗試尋找硅的替代品。

不到十年前，科學家開始研究具有特殊晶體結構(鈣鈦礦)的有機-無機雜化材料。研究最多的雜化鈣鈦礦之一含有碘和鉛作為無機成分，以及由碳，氫和氮(甲基銨)組成的化合物作為有機成分。在過去的幾年中，這些鈣鈦礦結構雜化化合物的效率猛增了約25%，超過了一些硅太陽能電池。除了其效率外，混合鈣鈦礦太陽能電池還具有吸引力，因為它們可以通過簡單，低成本的技術(例如噴涂)制造。但是雜化鈣鈦礦材料尚不能替代硅，主要是因為穩定性問題。當它們不斷暴露于濕氣，光線和熱量下時，它們的性能會迅速下降-太陽能電池在自然環境中會經歷的所有元素。

現在，由韓國光州科技學院(GIST)的Heejoo Kim和Kwanghee Lee教授領導的國際團隊開發了新的材料加工步驟，可以顯著提高混合鈣鈦礦太陽能電池的運行穩定性。最近在《能源與環境科學》上在線發表的一篇論文中描述了它們的處理方法。

通常，通過將活性光吸收材料夾在頂部和底部金屬電觸點(電極)和有機半導體中間層之間，從而在溶液中制成薄膜器件，從而增強了流向觸點的電流。在這種情況下，在將最終電極放在頂部之前，GIST的科學家將設備置于真空中。在先前的實驗中，研究小組注意到，移除并重新沉積頂部電極和中間層可減少老化損耗，在照明開始時效率迅速降低。他們隨后證實，用于沉積電極的高真空環境促成了這種減少。在真空固化過程中，鈣鈦礦中出現松散的離子，并在頂層夾層處集中。在第二個處理步驟中