一种可能改变未来的太阳能电池材料

双噻吩基乙基铵这个词可能看起来很混乱。嗯，这种材料可能刚刚成为高效太阳能的关键。当添加到钙钛矿表面时，二硫代苯乙基铵可以使其稳定，这是科学家们多年来一直在努力实现的目标。

钙钛矿是一种合成化合物，可以与其他材料一起用来制造太阳能电池。与传统的硅电池不同，钙钛矿电池具有非常高的效率。十多年来，它的不稳定性一直是其商业化的一个巨大障碍，但研究人员可能最终破解了密码。

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该研究由普渡大学的一个团队领导，并得到了其他几家高级机构的帮助发表了他们的发现在2020年4月29日的《自然》杂志上发表。这项研究围绕卤化物钙钛矿展开，这是一种柔性材料，其性能与传统的硅太阳能电池一样好，甚至更好。然而，它是一种不稳定的材料，不会持久。

研究发现，在钙钛矿表面添加体积较大的材料分子二噻吩基乙胺，可以抑制离子的移动，降低材料的降解。这使得它适合高性能、长寿命的太阳能电池板。此外，它还可以使钙钛矿太阳能电池舒适地承受高达100摄氏度的温度，这是长期以来非常理想的。

钙钛矿中加入双硫代苯乙基铵的例子(来源-普渡大学/ Enzheng史）

什么区别卤化物钙钛矿传统的太阳能材料是灵活性。这种材料可以变成浆糊或涂料，并应用到一个底座上，以生产一个柔性太阳能电池板。这可以消除玻璃、框架和其他笨重而昂贵的组件，使太阳能电池板耐用、灵活，而且比现在便宜得多。

据普渡大学的助理教授Letian Dou说，钙钛矿在短短10年里的发展比硅太阳能技术在60年里的发展要多。另一位助理教授Brett Savoie说，这项研究可以让我们将两种不同钙钛矿的最佳成分结合起来，制造出一种迄今为止闻所未闻的更有用的材料。

普渡大学研究团队成员、博士后施恩正(Enzheng Shi)表示，这将“在层状卤化物钙钛矿与二维材料之间架起桥梁，如石墨烯、氮化硼和过渡金属二卤族”。他还强调，这些发现“代表了卤化物钙钛矿半导体材料稳定的关键基础见解，并为未来的应用，如复杂和分子薄超晶格、器件和集成电路提供了一个新的材料平台”。正如他所说，这项研究不仅为太阳能技术开辟了新的可能性，也为其他电子产品，如更好的计算机芯片开辟了可能性。

一种高效、廉价、耐用的太阳能材料可能正是为大多数人提供能源的关键世界太阳能．钙钛矿在开发更好的太阳能材料的竞赛中一直处于领先地位，在实验室中已经实现了近30%的创纪录效率。这项研究可能很快就会把钙钛矿太阳能从实验室带来的好处推向市场。