通過去除溶劑二甲基亞砜,并引入二甲氯化銨作為結晶劑,研究人員能夠更好地控制鈣鈦礦結晶過程的中間階段,從而獲得質量更好的薄膜,缺陷減少,從而增強穩定性。
據悉,研究人員共制作了多達138個樣品設備,并在高溫和真實條件下進行了嚴格的加速老化和測試過程。結果顯示,使用新工藝制造出來的鈣鈦礦太陽能電池性能顯著優于對照組,并表現出抗熱、耐濕和延緩光降解。
這使其朝著其對標商用硅電池的穩定性又邁出一大步,并使鈣鈦礦光伏電池成為主導下一代太陽能電池的更有力候選者。這項研究成果已于近期發表在了《自然材料》雜志上。

在測試過程中,最好的設備在65°C的模擬陽光下,在T80閾值以上運行了1400多個小時。T80是太陽能電池降低到初始效率80%所需的時間,是研究領域的一個常見基準。
超過1600小時后,使用傳統二甲亞砜方法制造的控制裝置停止工作,而采用改進設計的控制裝置在加速老化條件下仍能保持70%的原始效率。
此外,研究人員還在85°C的高溫下,對一組設備進行了相同的降解研究,新電池再次優于對照組。他們說,“我認為我們與其他研究的不同之處在于,我們已經做了很多加速衰老的研究。我們在65°C和85°C的全光譜下對電池進行了老化測試。”
研究中使用的設備數量也很可觀,許多其他鈣鈦礦研究項目僅限于一兩個原型。研究人員希望他們的工作將鼓勵更多地關注鈣鈦礦結晶的中間階段,這是實現更高穩定性和商業可行性的重要因素。

