韩国团队实现稳定的21.7%高效钙钛矿电池

具有界面钝化功能的冠醚B18C6可防止受潮导致的漏铅和降解

钙钛矿太阳能电池可实现较高的功率转换能量，但也会因受潮而导致铅泄漏及钙钛矿降解。现在，韩国釜山国立大学的科学家们利用界面钝化技术，通过冠醚B18C6结合铅离子，实现了21.7%的功率转换能量。

在室温和85%的湿度条件下，冠醚还能防止受潮引起的降解，有效时间达300小时。

钙钛矿太阳能电池中存在铅离子，不仅会导致漏铅，对环境造成危害，而且在潮湿环境下，钙钛矿容易受腐蚀。为解决这一问题，人们提出了多种方法，包括器件封装和钙钛矿光吸收体的成分工程。

釜山大学研究人员在《能源化学期刊》（Journal of Energy Chemistry）上发表了题为“通过利用冠醚的铅结合在钙钛矿太阳能电池中进行界面工程”（Interfacial Engineering Through Lead Binding Using Crown Ethers in Perovskite Solar Cells）的研究报告，他们测试了多种冠醚，发现B18C6是界面钝化效果最好的冠醚。

使用B18C6后，钙钛矿内电荷载流子的寿命（或电子在半导体导带和空穴在半导体价带中所花费的时间）有所延长。空穴传输材料与钙钛矿之间的功函数（或从金属表面移出电子所需的最小能量）也有所提高。

与未处理的有漏铅迹象的钙钛矿相比，在对所有层进行深度剖析时，使用了B18C6的钙钛矿无漏铅迹象。此外，室温下，将普通钙钛矿暴露于95%的湿度中300小时后，会形成碘化铅，经过B18C6钝化处理的钙钛矿则不会出现这种问题。

研究团队首席研究员Ji-Youn Seo表示：“十年后，这项技术可通过异质结结构应用于能源、显示、半导体材料等行业。如果利用得当，可以借此开发出高效制氢设备、高亮度柔性显示器、三维有机和无机半导体材料和器件，为引领高科技国家的发展做出贡献。”