光可以改善钙钛矿太阳能电池的性能

EPFL科学家在《自然》杂志上发表的文章显示了光如何影响太阳能电池中钙钛矿膜的形成，这是将其用于具有成本效益和能源效率的光伏电池的关键因素。

钙钛矿是近来在太阳能技术中备受关注的材料，因为它们有望将太阳能电池的成本降低到非常低的水平。它们的效率在很大程度上取决于我们控制其在膜中沉积的能力，但是影响钙钛矿合成的因素尚不十分清楚。EPFL科学家现在表明，在当今使用的两种最常用的方法中，光可以极大地加速钙钛矿薄膜的形成并控制其晶体的形态，从而影响所得太阳能电池的效率。突破性研究发表在《自然》上。

该研究由EPFL的MichaelGrätzel实验室进行。Grätzel因发明了首个彻底改变了太阳能科学的染料敏化太阳能电池(Grätzel电池)而享誉世界。

在本文中，博士生AmitaUmmadisingu和她在Grätzel实验室的同事使用共聚焦激光扫描荧光显微镜和扫描电子显微镜检查了层沉积钙钛矿时直接光如何影响晶体形成，这通常是建造太阳能电池所要做的。目的是确保钙钛矿薄膜的均匀性，因为这与优异的光伏性能有关。

迄今为止，人们一直致力于通过优化其架构和制造工艺来提高钙钛矿型太阳能电池的效率。但是钙钛矿形成的基本方面，例如控制反应的机理或因素了解得很少，这导致了批次间性能的不一致。

但是，了解光效应有助于钙钛矿型光伏产品的重现性和规模化，以实现商业化生产。因此，EPFL科学家研究了光对当今用于钙钛矿薄膜沉积的两种最常用方法的影响。

第一种方法称为“顺序沉积”，它涉及将碘化铅沉积到二氧化钛支架上，然后将它们一起浸入甲基碘化铵溶液中，制成最终的甲基铵碘化铅钙钛矿。第二种方法是“反溶剂法”。在此，将钙钛矿前体溶液均匀地涂覆在旋转的平底上以形成薄层。然后将抗溶剂滴在其上，最后将整个样品加热以形成钙钛矿。

在顺序沉积方法中使用这两种显微镜技术，科学家发现，当存在光时，它会显着加速钙钛矿的整体形成。当光强度增加到太阳水平时，效果会增强。

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