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我国科研人员揭开钙钛矿光伏电池的“衰老密码”

科普中国  · 公众号  · 科学  · 2025-06-02 18:30

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“要优化技术方案,还得弄清楚效率衰减的本质是什么。”赵晓明说,团队发现,随着昼夜交替,钙钛矿光伏电池的转化效率表现出一种“可逆式衰减”——白天损失掉的效率,经过一晚上的“休息”,次日清晨竟会部分恢复。


“就好比一个人,前一天再累,晚上睡一觉,第二天又有精神了。”论文第一作者孙向楠告诉记者,深入研究发现,这个现象背后是碘离子在作祟——白天在阳光照射下,碘离子在钙钛矿薄膜上“跑来跑去”,导致薄膜表面出现微小缺陷,转化效率随之衰减。


如果碘离子只是在钙钛矿层运动,到了晚上,已衰减的效率还会自动修复。一旦它们跑到了电荷传输层或电极,就再也回不到钙钛矿层了,这部分效率也会永久丢失。


找到了症结,团队针对性地开发出“气相辅助表面重构”技术,在钙钛矿薄膜表面设置了一个个细密的隔离舱,把那些“调皮捣蛋”的碘离子约束在舱内,限制它们的活动范围。








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