瑞士物理學(xué)家能夠觀察到立陶宛同行理論化的退化。

圖片來源：Vytautas Getautis等人/ Mater。化學(xué)。C，2018

雖然鈣鈦礦 似乎正處于商業(yè)化的快速軌道上，但人們?nèi)匀粨?dān)心其中使用的許多材料的穩(wěn)定性和耐久性。

考納斯理工大學(xué)(KTU)的化學(xué)家與維爾紐斯大學(xué)和洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)的物理學(xué)家合作，揭示了鈣鈦礦太陽能電池中最常用的一些材料之間的反應(yīng)，這可能會(huì)加劇短片在這種設(shè)備中看到的壽命。

叔丁基吡啶(TBP)通常用于鈣鈦礦層的生長過程，因?yàn)橐呀?jīng)證明它可以改善材料的結(jié)晶度，從而改善其性能。然而，這項(xiàng)新的研究表明，TBP與鈣鈦礦半導(dǎo)體材料之間的另一種反應(yīng)可能導(dǎo)致這種電池中有時(shí)會(huì)迅速下降的性能。

文章“ 鈣鈦礦太陽能電池中的空穴傳輸材料的Pyridination問題長期穩(wěn)定性”發(fā)表在Journal of Materials Chemistry C上，描述了使用不同形式的光譜測(cè)定來確認(rèn)TBP對(duì)器件性能的負(fù)面影響。

生產(chǎn)中的吡啶衍生物材料較少

KTU化學(xué)技術(shù)學(xué)院的Vytautas Getautis教授說：“我們提出了一個(gè)假設(shè)，即叔丁基吡啶是一種常用的改善性能的添加劑，它與太陽能電池中的半導(dǎo)體 - 即空穴傳輸材料 - 發(fā)生反應(yīng)。” “由于反應(yīng)，空穴傳輸材料的效率隨著新的吡啶化產(chǎn)物的形成而下降，這對(duì)電池的性能產(chǎn)生負(fù)面影響。”

KTU的化學(xué)家團(tuán)隊(duì)合成并表征了可能由這種反應(yīng)形成的產(chǎn)物，這可能會(huì)假設(shè)影響鈣鈦礦電池中空穴傳輸材料的性能。然后，EPFL物理學(xué)家能夠證實(shí)老化鈣鈦礦太陽能電池中存在的材料，并證明它們對(duì)性能的負(fù)面影響。

“細(xì)胞老化幾個(gè)月后，這些產(chǎn)品的濃度非常低。然而，開采后有害物質(zhì)的檢測(cè)為......長期穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池的生產(chǎn)開辟了新途徑，“Getautis教授補(bǔ)充道。

KTU最初建議在生產(chǎn)中使用較少的吡啶衍生物材料，或改變空穴傳輸材料的結(jié)構(gòu)以防止發(fā)生反應(yīng)，作為可能的解決方案。