一个研究小组通过解决隐藏的降解途径，推进经济实惠和可持续的能源解决方案，提高了钙钛矿太阳能电池的效率（23% PCE）和寿命（延长66%）。

由萨里大学领导的一个国际团队与伦敦帝国理工学院合作，开发了一种策略，以提高钙钛矿基太阳能电池的性能和稳定性，解决了以前未被发现的降解途径。

在《能源与环境科学》杂志上发表的一项新研究中，萨里先进技术研究所（ATI）详细介绍了他们如何与他们的合作者一起生产铅锡钙钛矿太阳能电池，该电池的功率转换效率（PCE）超过23%，这是使用这种材料取得的最佳成果之一，重要的是，这种设计策略将这些设备的使用寿命提高了66%。PCE指的是电池可以将太阳光转化为可用电能的量。

虽然硅太阳能电池板目前在许多屋顶上使用，但钙钛矿/硅太阳能电池板正在市场上出现，预计具有更高效率的全“全钙钛矿”太阳能电池板将是该技术的下一个重大进展。

解决钙钛矿太阳能电池的挑战

然而，为了使这项技术在商业上可行，科学家们需要解决提高稳定性和效率的挑战，特别是在这种设计中使用的铅锡钙钛矿电池周围。这项由萨里大学发起的合作研究确定了以前隐藏的导致效率和稳定性损失的机制，并解决了这些挑战，帮助科学界推进这项技术。

萨里大学先进技术研究所的博士生、该研究的主要作者Hashini Perera说：“我们从这项工作中获得的理解使我们能够确定一种策略，在暴露于环境条件下提高效率并延长这些设备的使用寿命。这一进步是朝着高效、持久的太阳能电池板迈出的重要一步，将使更多人获得负担得起的清洁能源，同时减少对化石燃料的依赖和全球碳排放。”

为了实现这些改进，研究小组专注于了解在太阳能电池性能中起重要作用的空穴传输层引起的效率和稳定性损失。他们引入了一种碘还原剂来抑制导致细胞随时间降解的化学反应。这种方法不仅提高了铅锡太阳能电池的效率，而且延长了它们的寿命，使它们在长期使用中更加实用和具有成本效益。

钙钛矿太阳能电池板的未来展望

来自萨里大学先进技术研究所的Imalka Jayawardena博士是这项研究的合著者，他说：“通过显著提高钙钛矿基太阳能电池的效率，我们正在向生产更便宜、更可持续的太阳能电池板迈进。”我们已经在努力改进这些材料、工艺和设备架构，以应对剩下的挑战。

萨里大学先进技术研究所所长说：“这项研究使我们离太阳能电池板更近了一步，这种电池板不仅在使用寿命内产生更多的电力，而且使用寿命更长。更高的效率和更少的替代意味着更多的绿色能源和更少的浪费。萨里大学正在建设一个12.5兆瓦的太阳能农场，在那里我们可以测试其中的一些模块。我们相信，我们创新的钙钛矿研究将加速钙钛矿基太阳能电池板的广泛商业应用。”

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