柔性室内钙钛矿太阳能电池的效率达到32.5%

意大利科学家已研发出一种柔性室内钙钛矿太阳能电池，其效率可达到32.5%。这种电池使用PET基板，结合钙钛矿吸收剂四丁基溴化铵层。这一额外层有效降低了缺陷密度，增强了底层三维钙钛矿结构的稳定性。

罗马大学托尔维加塔分校的科学家们已研发出一种钙钛矿太阳能电池，可用于自主无线传感器、低功耗消费电子产品、智能家居、家用电器和物联网（IoT）等室内应用。

“所有这些应用都需要高效且易于集成的能量收集设备进行供电，”研究人员Thomas M. Brown告诉《光伏》杂志，“如果能够利用室内照明而非太阳光提供足够的能量，这些超薄可弯曲基板上的室内光伏电源将有望促进这些技术创新。”

研究团队使用聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基板制作电池。

“与聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）等其他塑料基板相比，PET具有更强的紫外线耐久性，且成本效益可提高到六倍，”Brown解释道，“这些优势使PET成为塑料电子产品透明聚合物基板的首选。”

研究人员在研发电池时使用一系列材料层，包括PET基板、氧化铟锡（ITO）层、氧化锡（SnO2）电子传输层（ETL）、钙钛矿吸收剂、四丁基溴化铵（TBAB）层、Spiro-OmetaD空穴传输层（HTL）和由金质上电极。

在三维钙钛矿基体上掺入TBAB，有助于降低缺陷密度，增强整体三维钙钛矿结构的稳定性。

“这反过来又可减少陷阱辅助复合，这对于在室内弱光条件下有效收集载流子至关重要，因为载流子的光产生率很低，”研究人员表示，“总体结果是设备性能得到显著提高。”

在标准照明条件下进行测试，这种电池的功率转换效率达到32.5%。在1000次弯曲循环后，电池还可保持初始效率的80%以上。

“这种光伏电池的载流子寿命可达到1.4倍，泄漏电流降低一个数量级，缺陷密度降低至三分之一，复合也受到抑制，”该小组表示。研究人员在最近发表于《RRL Solar》的“通过双卤化物和低维接口工程用于室内光伏的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜高效柔性钙钛矿太阳能电池”论文中对这种太阳能电池进行了描述。”该研究团队包括来自伊朗圭兰大学、GreatCell Solar Italia、Centre for Hybrid and Organic Solar Energy（CHOSE）、晶体学研究所（IC-CNR）、纳米技术研究所（CNR NANOTEC）和萨伦托大学的科学家。