效率提高則加速衰減的太陽能電池難題獲解

韓國研究團隊提出壹項研究成果，能夠同時提高太陽能電池的效率和壽命。此舉解決了所謂“太陽能電池難題”，即提高效率會縮短壽命，而延長壽命則會降低效率。

韓國科學技術院（KAIST）24日表示，徐章元生命化學工程系特邀教授研究團隊與韓國化學研究院通過共同研究，開發出壹種能同時提高鈣钛礦太陽能電池（Perovskite Solar Cells）的效率和長期穩定性的二維保護膜設計技術。

隨著近期太空太陽能發電作爲新壹代能源技術備受矚目，對新型材料鈣钛礦的關注度日益提高。鈣钛礦太陽能電池是使用具有“鈣钛礦結構”的半導體材料作爲光吸收層的新壹代太陽能電池，其特點是生産成本低于傳統矽太陽能電池，效率更高。但在高溫、高濕環境或長時間暴露在光照下時性能會下降，這壹問題被視爲其商業化的瓶頸。

爲彌補這壹缺陷，此前太陽能電池采用了在三維（3D）鈣钛礦晶體上覆蓋二維（2D）層的“三維•二維結構”策略。該二維層的作用類似于保護表面的薄塗層，但如果結構不夠堅固，隨時間推移會發生變形，導致性能下降。

爲解決這壹問題，研究團隊引入了更堅固的二維保護膜。這種新保護膜的結構如同用強力粘合劑固定磚塊之間的縫隙，有機分子從兩側將鈣钛礦層緊密連接。因此，太陽能電池不易損壞，能夠長時間保持性能。此外，研究團隊還應用了精確控制保護膜內部結構的技術。


韓彩研記者 chaezip@donga.com