量子点使钙钛矿太阳能电池更稳定高效

研究人员使用一层量子点提高了钙钛矿太阳能电池的稳定性和效率gyuszko/Depositphotos

钙钛矿太阳能电池在短时间内取得了长足的进步，但仍有改进的余地。工程师们现在在配方中添加了一层量子点，从而产生了更稳定的太阳能电池，效率接近创纪录的水平。

钙钛矿材料制造有效的太阳能电池有几个原因。它们的薄膜能够有效地吸收整个可见光光谱，制造成本低、重量轻且灵活。

但是，当然，有一个问题。钙钛矿太阳能电池存在稳定性问题，并且在现实条件下会退化，而且它们的效率往往会在更大范围内下降。在过去的研究中，科学家们试图通过添加大分子、旧颜料、二维添加剂或辣椒化合物来提高稳定性。

在这项新研究中，EPFL 和韩国能源研究所的研究人员测试了一种新成分——量子点。这些微小的粒子在被照射时会发出特定颜色的光，并开始在电视和太阳能电池等产品中得到应用。

在这种情况下，该团队使用由一种氧化锡制成的量子点作为设备的电子传输层。该层将钙钛矿产生的电子穿梭到电极中，因此可以使用能量。与制造该层的常用二氧化钛材料相比，量子点提高了设备捕获光的能力，并减少了有时在两层之间发生的效应，这通常会降低效率。

总之，该团队发现具有量子点层的钙钛矿太阳能电池的效率高达 25.7%，仅比目前由 0.08 cm 2 (0.01 in 2 )的设备所创下的钙钛矿记录低 0.1%。大型太阳能电池的效率也不错：该团队记录了 1-cm 2（0.2 in 2 ）电池的效率为 23.3%，20 cm 2（3.1 in 2 ）为 21.7% ，64 cm 2（9.9 in 2 ）为 20.6% ）。

该研究发表在《科学》杂志上。