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钙钛矿太阳能开发的下一阶段

时间：2022-04-05 14:16:08 来源：

韩国科学技术研究院（KAIST）的研究小组提出了一种钙钛矿材料，该材料可作为高效无铅薄膜光伏器件的潜在活性材料，有望为克服先前已知的局限性奠定基础钙钛矿的用途，包括其稳定性和毒性问题。

KAIST研究小组已提出钙钛矿材料Cs2Au2I6（铯，金，碘），可作为高效无铅薄膜光伏器件的潜在活性材料。

钙钛矿型光伏电池是下一代高效光伏电池的强大候选产品，与高性能晶体硅光伏电池相比，其最大光转换效率为22％。另外，可以在低温下制造基于钙钛矿的电池，从而带来显着的成本降低。

然而，已经注意到，常规的有机-无机杂化钙钛矿材料表现出低的稳定性，最终降低了它们的性能并使它们不适合继续使用。此外，它们所含的铅破坏了它们的环境友好性。

因此，由KAIST化学系的Hyungjun Kim教授和电气工程学院的Min Seok Jang教授领导的联合小组分析了以前发现的钙钛矿材料Cs2Au2I6，它仅由无机物质组成，并研究了其在薄层中的适用性。膜光伏器件。理论研究表明，与常规钙钛矿材料相比，这种新型钙钛矿材料不仅效率高，而且更加稳定和环保。

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为了进行此分析，团队开发了多尺度多物理场仿真框架。进行了原子尺度的第一性原理量子计算，以研究所提出材料的光学性质，并进行了器件尺度的电磁模拟，以表明该材料确实可以在器件级别用作有前途的光伏物质。

从那时起，研究团队计划将研究扩展到两个方向：将钙钛矿材料应用于实际光伏电池的实证研究，以及为光伏电池找到最佳且高度稳定的材料的理论分析

研究小组说：“钙钛矿材料效率很高，但是要完全替代常规太阳能电池，必须首先解决其稳定性和毒性问题。”他们补充说，该研究有望加速追求高效，环保型钙钛矿材料的相关研究。

这项研究由博士后研究员Lamjed Debbichi和硕士候选人Lee Songju Lee领导。该研究论文已被发表并被选为Advanced Materials的封面文章。

这对于钙钛矿领域看起来很好。值得关注的是铯，它并不特别便宜，而黄金肯定也不便宜。碘可能不会产生太大影响。还有制造，扩大规模，寿命和回收利用的必要事项。看来钙钛矿终于无铅化了。恭喜KAIST！

通过新能源和燃料


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