沖繩科學(xué)與技術(shù)研究院研究生院的研究人員消除了新一代太陽(yáng)能電池頂層的小孔問(wèn)題。同時(shí)，他們也有效提高了太陽(yáng)能電池的壽命，降低了其厚度。太陽(yáng)能電池頂層的小孔，被認(rèn)為是鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池迅速退化的重要原因，因?yàn)樗撬脱鯕馇治g鈣鈦礦材料活化層的路徑。

    世界各地的研究人員都在努力開發(fā)鈣鈦礦型太陽(yáng)能材料，以期能取代硅基太陽(yáng)能電池。如果空穴傳導(dǎo)層中沒(méi)有小孔的存在，那么鈣鈦礦太陽(yáng)能電池就能被很好地保護(hù)起來(lái)。研究人員通過(guò)一種獨(dú)特的方法來(lái)制備太陽(yáng)能電池的頂層，從而消除了小孔—采用spiro-OMeTAD材料來(lái)制備。它們?cè)谡婵帐抑袑⒎勰┱舭l(fā)，并沉積到太陽(yáng)能電池上，為了制備這一層，太陽(yáng)能電池被倒置在真空室中。當(dāng)對(duì)這種材料加熱的時(shí)候，這種材料會(huì)發(fā)生蒸發(fā)，形成的氣態(tài)分子會(huì)沉積在鈣鈦礦電池的表面，從而形成一層保護(hù)層。真空蒸發(fā)使得我們能更加精確地控制沉積速率，因此能更好地控制厚度。我們能將太陽(yáng)能電池的厚度從200nm降到70nm。該方法同時(shí)也使得該團(tuán)隊(duì)能更加精確地控制何時(shí)以及如何加入其他部件。因此他們可以更加精確地控制能級(jí)，從而使得空穴的移動(dòng)更加容易。“頂層和鈣鈦礦材料的差異越小，越有利于能量轉(zhuǎn)化。”Jung說(shuō)。蒸鍍法也能有效延長(zhǎng)太陽(yáng)能電池的壽命。以前，太陽(yáng)能電池在使用幾天之后其效率就會(huì)明顯下降。現(xiàn)在，則可以延長(zhǎng)到35天。

    雖然蒸鍍法鈣鈦礦太陽(yáng)能電池比傳統(tǒng)硅基太陽(yáng)能電池更便宜，但是卻比旋涂法電池更貴。該團(tuán)隊(duì)目前致力于如何平衡成本與效率，并且希望能找到一種方法來(lái)徹底解決小孔問(wèn)題。

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