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98%性能保持率！

“离子盐秘方”破解钙钛矿电池寿命难题

【IE网5月2日报道】

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这项突破关键在于替换钙钛矿电池电子传输层（ETL）中的标准富勒烯C60材料。

美国国家可再生能源实验室（NREL）科学家最新研究表明，用离子盐替代传统富勒烯层可显著提升钙钛矿太阳能电池的稳定性和性能。

研究表明，这种特制离子盐替换标准组件后，钙钛矿电池初始实验室效率达26.1%，略高于传统材料25.5%。

提高实验室初始效率关键在于延长电池寿命——在65℃（149℉）下运行2100小时后，电池效率仍保持26%，仅衰减约2%。

在更高温85℃（185℉）下运行1500小时后，效率为25.5%，衰减约5%。

研究人员表示：“由四个子电池组成的6平方厘米微型组件，在55℃（131℉）下运行2200小时后，实验室效率达23%，衰减不到9%。”

电子传输层创新

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这项突破的核心是替换钙钛矿电池电子传输层（ETL）中常用的富勒烯C60材料。该层对提取阳光激发的电子以产生电能至关重要。

尽管C60常用于稳定的“倒置”结构电池，但其分子特性会在界面形成结构薄弱点，影响长期性能和稳定性。

研究人员还表示：“富勒烯C60虽是倒置型钙钛矿电池电子传输层的常用材料，但其分子特性会导致界面结合力弱，制约电池性能，这对设备长期稳定性尤为不利。”

NREL团队通过将C60与特定酸和化合物反应，创造出名为CPMAC的离子盐。这一改变使界面性能得到显著提升。

研究人员表示：“这一改变使电池电子传输层的机械强度提升三倍，这对设备长期稳定性和耐久性至关重要。”

倒置结构提升性能

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NREL高级科学家、研究核心设计者朱凯博士指出，机械强度的提升幅度超出预期。

朱博士表示：“这是意外发现，但非常令人振奋。”

钙钛矿是用于太阳能转换的高效半导体材料。

研究人员强调：“钙钛矿是一种晶体结构，是吸收太阳光的超高效半导体材料。”

然而确保其在真实环境下的长期稳定性仍是研究重点。本研究采用了倒置型钙钛矿太阳能电池结构。

钙钛矿太阳能电池的倒置结构是指各层在玻璃基底上的沉积方式。这种构造以高稳定性和易于叠层电池集成而著称。

这项研究为推进钙钛矿光伏技术商业化应用带来了广阔前景。

编译: 孙桂林（新能源部）

审校: 陈 晴（新能源部）

编辑: 孙桂林（新能源部）