日本沖繩科學技術大學（OIST）能源材料和表面科學部的帶頭人Yabing Qi教授今年早些時候在期刊Chemistry of Materials上對鈣鈦礦太陽能電池外層中的孔隙進行了研究。因為最外空穴傳輸層的孔隙會加速鈣鈦礦太陽能電池的退化，因此世界各地的研究人員正在努力開發鈣鈦礦這樣一種人造有機-無機雜化材料，以期能夠替代硅太陽能電池。 文章第一作者，OIST大學的研究員Min-CherlJung說到：“孔隙會吸收水分和氧氣，腐蝕掉作為能量轉換層的鈣鈦礦材料。而如果空穴傳輸層沒有孔隙，那么鈣鈦礦就不易損耗，電池壽命也會加長。” 針對螺環二芴（spiro-OMeTAD）材料制備的太陽能電池外層，他們并沒有采用常規的溶解然后旋凃的方法，而是在真空容器中使spiro-OMeTAD粉末蒸發覆膜到電池上，成功消除了孔隙。 蒸發過程中，太陽能電池是倒置在真空容器上壁的，當spiro-OMeTAD受熱蒸發時，氣體分子會均勻地附著在鈣鈦礦層上，就像雪花鋪滿大地一樣，只不過是顛倒了過來。 Jung說道：“真空蒸發使我們能夠更加精確地控制沉積速率和電池外層厚度，我們現在可以把太陽能電池的厚度從200納米減少至70納米。”這種方法也使研究小組可以更精確地控制添加其他成分來增加導電性，并且還有個更顯著的作用，那就是里外層能級水平可以很好地協調，使“空穴”在電路中能更好地攜帶正電荷進行運動。 Jung說：“電池外層和鈣鈦礦材料之間一點很小的差別可能就會產生更高的能量效率?！?另外，蒸發法也增長了太陽能電池的使用壽命，可持續使用35天以上，而原來傳統的電池的可能幾天就失效了。蒸發制備的太陽能電池雖然比硅太陽能電池便宜，但卻比旋涂法貴。現在，研究小組正在研究如何取得成本和效率的雙贏，并希望利用溶液法來消除孔隙。 文章來源：北極星太陽能光伏網訊