据国外科技媒体本月报道，康奈尔大学的研究人员提出了一种优化钙钛矿太阳能电池制造过程的方法，可生产薄的、可靠、高效且成本低廉的太阳能电池。该研究发表在《自然 通讯》杂志上。

 

该研究小组展示了如何提高薄膜太阳能电池的制备条件以便能够应用于光电器件。该小组成员包括材料科学与工程副教授Lara Estroff，材料科学与工程教授Uli Wiesner。

通常情况下，薄膜太阳能电池是通过将一薄层的光伏材料附在硅或基板制备的。康奈尔大学的研究人员正在研究有机－无机金属卤化物钙钛矿材料，这是一种具有独特晶体结构的光伏材料。该研究团队使用一种叫做非卤化物醋酸铅的新颖液体原料开发了近乎完美的太阳能电池。虽然钙钛矿型太阳能电池在过去数年间发展迅猛，但是这类电池的一些基本性质却并没有被完全理解。例如，太阳能材料的制造开始于无机和有机分子的溶液，这种溶液通过微调，以便获得无缺陷的、平整的钙钛矿薄膜。迄今为止，这个过程并没有被充分理解，导致了最终获得的材料并不理想。

为了进一步发展太阳能电池，研究人员尝试了不同含铅盐的液体，并研究了膜中形成的某些阴离子的作用。然后，在康奈尔高能同步加速器装置的帮助下，他们观察了钙钛矿晶体结构的不同之处，这有助于他们获得理想的起始溶液。

通过选择合适的化学前驱体和简单的一步溶液铸造工艺，我们获得了平整表面的钙钛矿薄膜，其平整程度超过了蒸镀薄膜，且具有可观的转换效率。——Uli Wiesner教授

该论文是在剑桥大学，牛津大学，中国南京大学和康奈尔大学的共同努力下完成的，论文题目为“可用于高效平面异质结太阳能电池的超平整有机－无机钙钛矿薄膜的形成和结晶”

这项合作研究是康奈尔大学Estroff和Wiesner实验室和牛津大学钙钛矿太阳能电池制造方面的专家Henry Snaith长期合作的结果。

这项研究是在美国国家科学基金会和康奈尔大学纳米科学科维理研究所的资助下完成的。

 

新材料在线编译整理—— 翻译：杨超