更穩定有效!深北莫學生鈣鈦礦太陽能電池研究論文國際期刊發表

2021-02-08 索比光伏網

近日，在莫斯科大學材料科學系太陽能新材料實驗室主任、深北莫教師阿列克謝·塔拉索夫博士和初級研究員安德烈·彼得羅夫老師的指導下，深圳北理莫斯科大學材料科學系學生李毓茂合作撰寫的論文在著名一流國際期刊《材料化學》上發表，這是深北莫材料科學系學生參與進行鈣鈦礦太陽能電池領域研究發表的第二篇論文。

鈣鈦礦太陽能電池板是新一代設備，能將陽光中的能量轉化為電力，且效率高於25%，超過現今最常見的多晶矽太陽能電池的記錄值。鈣鈦礦太陽能電池是以晶體吸光材料——雜化鈣鈦礦薄膜為基礎製成的，由有機陽離子(CH3NH3+(MA)，CH(NH2)2+(FA))和無機離子(鉛、溴和碘離子)共同組成。由於這種化合物結合了有機和無機部分，因此被稱為「雜化」，其通式可表示為APbX3(A=MA，FA;X=I，Br)。

與其他吸光材料不同，雜化鈣鈦礦具有顯著的優勢，可通過有機溶劑中的溶液結晶獲得。儘管目前針對採用溶液方法製取雜化鈣鈦礦的研究論文數量已經達到數千篇，但科學界對於影響所得材料性能的結晶機制仍知之甚少。

在這項新的研究中，實驗室工作人員研究了結晶系統所有組合的可能性，即改變陽離子、陰離子、溶劑類型以及溶液中初始試劑的比例，得出在該系統結晶過程中形成了哪些化合物。其中，工作人員還特別研究了FA參與的結晶系統，這是目前被認為創造高效鈣鈦礦太陽能電池最有前景的方法。在實驗過程中，工作人員檢測到FA4個新的中間相，並證實結晶化路徑會根據溶液組分不同表現出本質性的差異。

該項研究的導師阿列克謝·塔拉索夫博士表示："這項工作至關重要，通過這項研究，我們得知在生產雜化鈣鈦礦過程中可能形成什麼其他產品，以及如何選擇組分來控制結晶過程。因此，合理選擇組分和控制結晶條件將使我們能夠獲得更穩定、更有效的鈣鈦礦太陽能電池。"

值得一提的是，深圳北理莫斯科大學材料科學系的本科生從大二年級就開始在高水平的俄羅斯教師指導下，開展現代材料科學(太陽能，化學電源，螢光和磁性材料等)相關領域迫切課題的科學研究工作。今年5月，材料科學系三年級學生王程遠的科研課題就取得了良好的研究成果，其合作撰寫的論文在著名國際期刊《Journal of Physical Chemistry С》上發表。

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