中國科學院宣布！取得新進展

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據中國科學院官網7月24日消息，中國科學院上海高等研究院開發了簡單有效的策略，通過在SnO2納米顆粒中加入草酸甲脒（FOA）來同時抑制SnO2體相和表面缺陷以及鈣鈦礦埋底界面處FA+/Pb2+相關缺陷，實現了有效的靶向缺陷鈍化。

研究發現，甲脒離子和草酸根離子在SnO2層中均呈縱向梯度分布，聚集在SnO2/鈣鈦礦埋底界面處，調節鈣鈦礦的晶體生長，降低體相及界面缺陷，改善鈣鈦礦和SnO2之間的能級匹配。結果表明，FOA處理后的PSCs能量轉換效率從22.40%提高到25.05%，同時PSCs的存儲穩定性和光穩定性也顯著提升。該研究為靶向治療埋底界面缺陷，改善PSCs性能提供了有效途徑。

提高光電轉換效率、降低度電成本是光伏產業的永恒主題。鈣鈦礦電池是光伏產業降本增效的技術變革方向之一。國內鈣鈦礦電池產業化僅僅經歷了短暫的六七年時間，吸引了一批傳統光伏大廠、知名鋰電池企業、高校研究人員和社會資本入局。

據澎湃科技報道，耀途資本投資副總裁周俊近日向記者表示，目前鈣鈦礦電池賽道存在一定泡沫，需理性看待行業玩家。對于投資人而言，要尋找真正具有企業家精神、能長期堅持鈣鈦礦電池技術并實現商業化量產的入局者，投資標準是降本增效和人事匹配。

鈣鈦礦光伏研究取得進展

據中國科學院官網24日消息，鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）因廉價的材料成本、易于制備大面積器件以及較高的光電轉換效率等優點而備受關注。SnO2具有高透過率、高電子遷移率、適宜的能級、良好的紫外輻照穩定性和易于低溫加工等特點，是目前n-i-p型PSCs電池常用的電子傳輸材料。

然而，它的體相和表面的缺陷【氧空位（VO）、懸空羥基（-OH）和不飽和配位金屬原子】易引起載流子累積和非輻射復合損失。此外，鈣鈦礦中金屬、鹵素和有機離子的配位不足也會引起界面化學反應，使得器件的效率和穩定性惡化。因此，對PSCs埋底界面的優化是實現其高效率和穩定性的關鍵。然而，由于埋底界面的非暴露特性，對其進行研究和優化具有一定的挑戰性。

中國科學院上海高等研究院開發了簡單有效的策略，通過在SnO2納米顆粒中加入草酸甲脒（FOA）來同時抑制SnO2體相和表面缺陷以及鈣鈦礦埋底界面處FA+/Pb2+相關缺陷，實現了有效的靶向缺陷鈍化。相關研究成果發表在《先進材料》（Advanced Materials）上。

圖片來源：視覺中國

研究發現，甲脒離子和草酸根離子在SnO2層中均呈縱向梯度分布，聚集在SnO2/鈣鈦礦埋底界面處，調節鈣鈦礦的晶體生長，降低體相及界面缺陷，改善鈣鈦礦和SnO2之間的能級匹配。結果表明，FOA處理后的PSCs能量轉換效率從22.40%提高到25.05%，同時PSCs的存儲穩定性和光穩定性也顯著提升。該研究為靶向治療埋底界面缺陷，改善PSCs性能提供了有效途徑。

耐用性和可靠性亟待完善

據科技日報6月19日報道，《日本經濟新聞》曾集結部分專家，對太陽能、風能、核電、二氧化碳回收等5個領域備受矚目的11項脫碳技術的普及程度進行了評估，結果發現，在即將實現商用的領域中，最引人關注的是下一代太陽能電池——鈣鈦礦電池，其可能成為能源行業的“游戲規則改變者”。

據麻省理工學院（MIT）網站報道，雖然鈣鈦礦顯示出巨大的前景，多家公司已經開始進行商業化生產，但耐用性仍然是其面臨的最大障礙。硅太陽能電池板在使用25年后，仍能保持25%的功率輸出，但鈣鈦礦電池下降得很快。

不過，科學家們已經取得重大進展：鈣鈦礦太陽能電池的“壽命”從最初的幾小時，增加到幾周、幾個月，最新“出爐”電池的使用壽命可長達幾年。

澳大利亞新南威爾士大學工程學教授馬丁·格林表示，鈣鈦礦制造商需要證明電池板的使用壽命為25—30年，這是行業標準。牛津光伏公司首席技術官克里斯·凱斯稱，該公司已將其鈣鈦礦/硅疊層電池設計為達到或超過25年的使用壽命。

MIT光伏研究實驗室負責人托尼奧·博納西西指出，鈣鈦礦的一個優點是它們在實驗室中相對容易制造，其化學成分很容易組裝，但材料在室溫下容易結合在一起，也容易分開。

為解決這一問題，有些研究人員使用各種保護材料來封裝鈣鈦礦，使其免受空氣和潮濕的影響。博納西西參與的一項研究表明，一旦鈣鈦礦的使用壽命超過10年，加上其制造成本低廉，就能在很多大型公用事業場所替代硅基太陽能電池。

每日經濟新聞綜合中國科學院官網、科技日報、澎湃科技

封面圖片來源：視覺中國