下一代太阳能电池的研究可以帮助解决不稳定性问题

华威大学的一个团队正在进行一项为期五年的研究，该研究将深入研究这种被称为钙钛矿的新材料的原子级结构。

钙钛矿太阳能电池板可以很容易地沉积在大多数表面上，包括柔性和有纹理的表面。这种材料重量轻，生产成本低，效率与当今主要的光伏材料(主要是硅)一样高。

然而，它目前面临着稳定性和寿命短的问题，在高湿度、强阳光和高温下会进一步下降。

虽然钙钛矿太阳能电池的性质在一系列大气条件下会发生变化，但它们在地球大气层外仍然非常稳定。这表明了在太空中收集能量的潜力。欧洲航天局透露，他们将在今年早些时候调查卫星是否可以将电力传回地球。

利用核磁共振(NMR，一种利用高磁场和针对原子核的射频的分析化学技术)，该团队希望揭示为什么钙钛矿太阳能电池板在原子水平上降解如此之快。

欧洲研究委员会(ERC)批准了一笔220万英镑的启动拨款，其中包括购买一台价值约90万英镑的400MHz固态核磁共振光谱仪。它将专门为这个项目安装，使研究人员能够研究太阳能电池的原子级结构。最终的目标是帮助提高这些设备的耐用性，这样它们在未来几十年都可以依赖。

科学家们表示，这种材料在目前技术还不能很好地发挥作用的环境场景中是可行的，例如室内光线收集，用于高度灵活的基材，如箔和织物，以及在需要材料部分透明的窗户上。

项目负责人、华威大学助理教授多米尼克·j·库比基博士说:“这项研究将有助于使可持续能源多样化，并探索更多的选择，以减少对化石燃料的依赖。我们渴望更多地了解为什么这些太阳能电池在不同的大气条件下会在原子水平上降解，这样我们就可以设计出新的、更好的材料，并确保这种新的可持续能源的最大效率。

“硅树脂是目前用于太阳能电池的材料，虽然这些设备的耐用性超过20年，但它们有一定的局限性。太阳能电池需要相对较厚;硅易碎，易受宇宙辐射的影响。

“金属卤化物钙钛矿使我们能够克服这些限制，使我们收集太阳能的方式多样化，并将其应用于我们之前没有预料到的情况。

“研究这些材料将是非常令人兴奋的，我们希望找到如何使它们更稳定的方法。”