沖繩科學(xué)與技術(shù)研究院研究生院的研究人員消除了新一代太陽能電池頂層的小孔問題。同時(shí)，他們也有效提高了太陽能電池的壽命，降低了其厚度。太陽能電池頂層的小孔，被認(rèn)為是鈣鈦礦型太陽能電池迅速退化的重要原因，因?yàn)樗撬脱鯕馇治g鈣鈦礦材料活化層的路徑。

    世界各地的研究人員都在努力開發(fā)鈣鈦礦型太陽能材料，以期能取代硅基太陽能電池。如果空穴傳導(dǎo)層中沒有小孔的存在，那么鈣鈦礦太陽能電池就能被很好地保護(hù)起來。研究人員通過一種獨(dú)特的方法來制備太陽能電池的頂層，從而消除了小孔—采用spiro-OMeTAD材料來制備。它們在真空室中將粉末蒸發(fā)，并沉積到太陽能電池上，為了制備這一層，太陽能電池被倒置在真空室中。當(dāng)對這種材料加熱的時(shí)候，這種材料會發(fā)生蒸發(fā)，形成的氣態(tài)分子會沉積在鈣鈦礦電池的表面，從而形成一層保護(hù)層。真空蒸發(fā)使得我們能更加精確地控制沉積速率，因此能更好地控制厚度。我們能將太陽能電池的厚度從200nm降到70nm。該方法同時(shí)也使得該團(tuán)隊(duì)能更加精確地控制何時(shí)以及如何加入其他部件。因此他們可以更加精確地控制能級，從而使得空穴的移動更加容易。“頂層和鈣鈦礦材料的差異越小，越有利于能量轉(zhuǎn)化。”Jung說。蒸鍍法也能有效延長太陽能電池的壽命。以前，太陽能電池在使用幾天之后其效率就會明顯下降。現(xiàn)在，則可以延長到35天。

    雖然蒸鍍法鈣鈦礦太陽能電池比傳統(tǒng)硅基太陽能電池更便宜，但是卻比旋涂法電池更貴。該團(tuán)隊(duì)目前致力于如何平衡成本與效率，并且希望能找到一種方法來徹底解決小孔問題。

責(zé)任編輯：王元

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