蓋世汽車(chē)訊 據(jù)外媒報(bào)道，南京大學(xué)（Nanjing University）、吉林大學(xué)（Jilin University）、上?？萍即髮W(xué)（Shanghai Tech University）和華東師范大學(xué)（East China Normal University）的研究人員推出了一種新策略，以開(kāi)發(fā)基于柔性鈣鈦礦的更高效太陽(yáng)能電池。該策略通過(guò)使用兩個(gè)基于咔唑核和膦酸錨定基團(tuán)的空穴選擇性分子來(lái)橋接鈣鈦礦與低溫處理的NiO納米晶體薄膜。

圖片來(lái)源：期刊《Nature Energy》

研究人員設(shè)計(jì)的柔性全鈣鈦礦串聯(lián)太陽(yáng)能電池采用精心設(shè)計(jì)和成分。當(dāng)該電池由具有寬帶隙的鈣鈦礦薄膜組成的正面電芯被太陽(yáng)照射時(shí)，它會(huì)吸收高能光子。另一方面，其后部電芯會(huì)吸收通過(guò)前部電芯的低能光子。

研究員之一、南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院譚海仁教授稱(chēng)：“與剛性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池相比，輕質(zhì)柔性全鈣鈦礦串聯(lián)太陽(yáng)能電池在運(yùn)輸、存儲(chǔ)和安裝方面更具成本效益，因此對(duì)建筑/車(chē)輛集成光伏（PV）、可穿戴電子產(chǎn)品、便攜式能源系統(tǒng)和航空航天應(yīng)用具有吸引力。與柔性單結(jié)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池相比，柔性全鈣鈦礦串聯(lián)太陽(yáng)能電池可以實(shí)現(xiàn)更高的效率?！?/p>

譚海仁及其同事使用兩種基于咔唑核和膦酸錨定基團(tuán)的空穴選擇性分子的混合物來(lái)形成自組裝單分子層（SAM）。實(shí)驗(yàn)表明，SAM分子不能直接應(yīng)用于柔性太陽(yáng)能電池中涂有ITO的柔性PET基板，因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致太陽(yáng)能電池嚴(yán)重分流。為了克服這一挑戰(zhàn)，譚海仁及其同事使用NiO納米晶體來(lái)創(chuàng)建空穴傳輸層。

譚教授表示：“我們的新策略帶來(lái)了創(chuàng)紀(jì)錄的柔性太陽(yáng)能電池。試驗(yàn)還表明，混合具有不同偶極矩的兩種SAM（2PACz和MeO-2PACz）可以靈活地調(diào)整HTL 能級(jí)，因此能夠更好地與鈣鈦礦吸收層能量對(duì)齊，從而顯著提高了空穴提取效率?！?/p>

在最初的測(cè)試中，研究人員設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了24.7%的顯著效率，此前其他柔性薄膜太陽(yáng)能電池從未達(dá)到該效率。譚海仁及其同事還表明，精心設(shè)計(jì)的基于分子的界面以橋接空穴傳輸層和鈣鈦礦薄膜可以顯著提高太陽(yáng)能電池的彎曲耐久性，使它們能夠在10,000多個(gè)操作周期內(nèi)保持其初始性能，彎曲半徑僅為15毫米。

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