城大研发新型动态钝化剂 提升钙钛矿太阳能电池运行稳定性

城大研发新型动态钝化剂 提升钙钛矿太阳能电池运行稳定性

（左起）王博士、冯教授、叶教授及另一位论文第一作者周宁博士研发出崭新的动态钝化剂，大幅度提升钙钛矿太阳能电池的效能和耐用程度。

香港城市大学（城大）的团队成功研发新型动态钝化剂，能提升钙钛矿太阳能电池运行的稳定性和效率，为太阳能科技带来重大突破。

由工学院副院长兼系统工程学系教授冯宪平教授领导的团队，研发出类似药物释放的创新涂层技术，能够持续地释放化学物质，以修复钙钛矿太阳能电池因运行时的高温潮湿等环境因素造成的缺陷，为钙钛矿太阳能的稳定性提供解决方案。

研究合作成员包括英国牛津大学Henry J. Snaith教授、城大香港清洁能源研究院副院长叶轩立教授，研发成果最近在知名学术期刊《自然》发表，题为「用于钙钛矿太阳能电池的水和热激活的动态钝化剂」。

由于钙钛矿太阳能电池在转化太阳能为电能方面有极佳表现，成为新一代太阳能电池的热门之选。然而这类电池在长期储存及运行的稳定性方面仍面临挑战，故尚未得到广泛应用。为提升其效率和稳定性，专家研发出各种解决方案，但这些方案无法修复电池在长期运行且暴露于雨水及高溫下而新产生的缺陷。

为克服上述难题，城大团队设计合成了一种新型的「动态」钝化剂，借助因暴露于湿气及高温而被激发的动态共价键，可因应环境因素而演化成新的钝化剂。这个新方案，可为太阳能电池作出实时的缺陷修复。

大量的实验结果表明，这个钝化剂能大幅度提升钙钛矿太阳能电池的效能和耐用程度，令光电转换率提升逾25%以上，而在高温潮湿情况下，电池亦能维持稳定运行逾1,000小时。

论文第一作者、冯教授团队的副研究员王玮婷博士说：「在钙钛矿材料的表面加上动态钝化剂，可加强钙钛矿抵抗热和湿等环境因素。我们研发的动态应对环境方案，可提升钙钛矿太阳能电池在高温潮湿环境的长期稳定性。」

冯教授说：「相比植物及其他生物应对不同环境情况的韧性，钙钛矿太阳能电池的运行效能在数月后便會下降。两者之间最大分別是，有機生物能夠再生及自行修復缺陷。我們成功開發了一種動態修復機制，用於實時修復新產生的缺陷。這種概念不僅適用於鈣鈦礦還可以擴展至其他的電子器件。」

研究团队现正与业界伙伴合作，将有关技术用作解决钙钛矿太阳能电池面板模组于生产及运行时出现的离子迁移及缺陷的问题。有效改善钙钛矿太阳能电池的运行稳定性，有助促进其作广泛的商业应用。有关技术亦可用於其他领域，例如微电子器件的抗氧化及界面工程。

冯教授及Henry J. Snaith教授是论文的通讯作者。

本文原文来自香港城市大学官网