來自荷蘭埃因霍溫科技大學(xué)，能源研究所Differ，特溫特大學(xué)和中國北京大學(xué)的研究小組正在尋求使用氟化物來減少鈣鈦礦太陽能電池的不穩(wěn)定性和降解。

在NatureEnergy發(fā)表的一篇論文中，科學(xué)家聲稱開發(fā)了一種基于鈣鈦礦的太陽能電池，其功率轉(zhuǎn)換效率為21.46%，據(jù)說在極端光照和高溫條件下1000小時(shí)后可保持90%的效率。

研究人員表示，通過在制造過程中向鈣鈦礦層添加氟化鈉，可以獲得長壽命。“在第一原理密度泛函理論計(jì)算的幫助下，我們認(rèn)為氟離子通過與周圍鉛和有機(jī)陽離子的化學(xué)鍵的獨(dú)特強(qiáng)化來抑制鹵素陰離子和有機(jī)陽離子空位的形成，”他們在研究。

科學(xué)家表示，氟化鈣在鈣鈦礦電池上的作用與其在牙膏中的行為類似，氟離子在晶體周圍形成保護(hù)層，防止有害缺陷的擴(kuò)散。

與其他鹵素相比，氟離子的小尺寸和高電負(fù)性被認(rèn)為是其有效改善鈣鈦礦細(xì)胞穩(wěn)定性的主要原因。

科學(xué)家表示，鈣鈦礦細(xì)胞可能需要再過5到10年才能達(dá)到商業(yè)化生產(chǎn)。“我們?nèi)匀粵]有解釋為什么某些材料在提高這些細(xì)胞的長期穩(wěn)定性方面比其他材料更有效”，計(jì)算能源研究中心的研究協(xié)調(diào)員ShuxiaTao表示。

最近，加州大學(xué)圣地亞哥分校，加州大學(xué)洛杉磯分校和中國模塊制造商Solargiga以及荷蘭格羅寧根大學(xué)和另一個(gè)北京大學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了類似的研究。

盡管有希望的研究項(xiàng)目激增，鈣鈦礦太陽能電池的穩(wěn)定性，耐久性和成本仍然存在商業(yè)化技術(shù)可行性的問題。