太陽(yáng)能產(chǎn)品被硅所取代，因?yàn)楣鑳r(jià)格便宜，穩(wěn)定且在將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能方面更有效。任何新材料都應(yīng)在這些基礎(chǔ)上競(jìng)爭(zhēng)并取勝，以挑戰(zhàn)硅

    上海交通大學(xué)，洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）和沖繩科技大學(xué)研究生院（OIST）之間的國(guó)際研究合作關(guān)系幫助確定了一種穩(wěn)定的材料，可以更有效地發(fā)電，從而挑戰(zhàn)了化學(xué)工業(yè)的統(tǒng)治地位。硅。

   合作小組在《科學(xué)》雜志中報(bào)道了如何將玻璃管液位計(jì)材料穩(wěn)定在可以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率的新配置中。

    玻璃管液位計(jì)是有一種無(wú)機(jī)鈣鈦礦組成，由于其低成本和高效率而成為一類(lèi)在太陽(yáng)能領(lǐng)域越來(lái)越流行的材料。由于穩(wěn)定這些材料已經(jīng)成為過(guò)去的問(wèn)題，因此這種構(gòu)造是顯著的。

    Qi還領(lǐng)導(dǎo)了研究的表面科學(xué)方面。

    能級(jí)對(duì)準(zhǔn)
   通常在α相中研究玻璃管液位計(jì)，由于其黑色，晶體結(jié)構(gòu)的既定排列適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為暗相。該相在吸收日光方面特別優(yōu)異。不幸的是，它也是不穩(wěn)定的-結(jié)構(gòu)很快分解為淡黃色的形式，吸收太陽(yáng)光的潛力較小。

    另外，這項(xiàng)研究還研究了處于β相的晶體，這種結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)較不成熟，與α相相比更穩(wěn)定。盡管該結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，但是其表現(xiàn)出相對(duì)較低的功率轉(zhuǎn)換效率。

    這種低效率部分是由于通常在薄膜太陽(yáng)能電池中出現(xiàn)的裂紋。這些裂紋會(huì)導(dǎo)致電子損失到太陽(yáng)能電池的相鄰層中，這些電子不再作為電流流動(dòng)。為了修復(fù)這些裂縫，用碘化膽堿溶液處理了材料，該溶液還優(yōu)化了太陽(yáng)能電池各層之間的界面，稱(chēng)為能級(jí)對(duì)準(zhǔn)。

    小野博士在齊教授的實(shí)驗(yàn)室工作。在OIST技術(shù)開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新中心的支持下，OIST組使用了紫外光發(fā)射光譜法研究了玻璃管液位計(jì)與相鄰層之間的能級(jí)對(duì)準(zhǔn)。這些數(shù)據(jù)揭示了電子隨后如何自由移動(dòng)穿過(guò)各個(gè)層，從而產(chǎn)生電能。

    用碘化膽堿處理后，結(jié)果表明，相鄰層之間的電子損失較低，這是由于兩層之間的能級(jí)排列更好。通過(guò)修復(fù)自然出現(xiàn)的裂縫，此處理將轉(zhuǎn)換效率從15％提高到18％。

    盡管這種增加看起來(lái)很小，但它將玻璃管液位計(jì)引入了經(jīng)認(rèn)證的效率領(lǐng)域，這是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手太陽(yáng)能材料提供的競(jìng)爭(zhēng)價(jià)值。盡管這一早期結(jié)果有望實(shí)現(xiàn)，但無(wú)機(jī)鈣鈦礦仍處于起步階段。為了使CsPbI3真正與硅競(jìng)爭(zhēng)，該小組接下來(lái)將分析使硅的統(tǒng)治地位得以持續(xù)的三個(gè)因素-效率，穩(wěn)定性和成本。