转换效率高但耐用性低？科学家突破钙钛矿太阳能难题

得益于钙钛矿质料的特殊晶体结构、可调变能隙特性，钙钛矿太阳能板的转换效率相当高，只是这也让太阳能电池更容易受到光、热、氧气与溼气的影响，所幸最近韩国科学家已乐成提高钙钛矿的防御力，转换效率更达 20.7%。

钙钛矿是具有通式 ABX₃ 结构的化合物，能把光转换成电、也可以把电转换成光，因此在 LED、雷射、太阳能等领域都吃得开，且它另有原料取得容易、合成方法简朴、价钱低廉等优势，现在钙钛矿在太阳能领域体现也可圈可点，最高转换效率已达 26%。

不外钙钛矿太阳能由于对紫外线、湿气较为敏感，稳定性不佳，尚未大规模商业化，科学家们首先要解决上述问题才可以让钙钛矿踏出实验室。

对此韩国科学技术高等研究院（KAIST）、首尔国立大学和世宗大学携手互助，透过在钙钛矿内部的 2D 钝化层加入苯乙胺（phenethylammonium ），仔细调整二维层的分子混淆比例，进而提高钙钛矿电池的效率和耐用性，实验效果也表现，全钙钛矿太阳能电池最高转换效率已达 20.7%，一连光照1,000 小时后仍维持 80% 转换效率。

研究指出，若该钙钛矿电池与硅晶太阳能串叠，转换效率更可提高到 26.7%，首席研究员 Byungha Shin 表现，团队已经研发出高质量的宽能隙钙钛矿质料，该电池也能与硅晶太阳能串联，有望研发出效率更高的钙钛矿-硅晶太阳能电池。

宽能隙钙钛矿是实现串叠型太阳能的重点，在串叠型太阳能研究中，硅晶太阳电池主要置于下方，在上方叠以宽能隙（Wide Bandgap），而上方的宽能隙电池可吸收蓝光等高能量短波长，底下的硅晶太阳能吸收红光等低能量长波长，这种太阳能的转换效率有时机提高到 30%。

Source：科技新报

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