太阳能是减少我们对化石燃料能源依赖、选择更清洁能源形式的一种有前景的方法。多年来，能够利用这种可再生能源的太阳能电池已经取得了重大进展。

金属卤化物钙钛矿作为一种有前途的光吸收材料受到了广泛的关注太阳能电池由于其卓越的光电特性，使它们能够有效地从阳光中产生能量。

用于构建高功率转换效率 (PCE) 钙钛矿太阳能电池 (PSC) 的流行材料选择是多晶甲脒碘化铅 (FAPbI₃）由于其窄的能带隙。尽管 FAPbI 等多晶钙钛矿具有优异的光电特性和多功能性，₃经常在他们的工作中遭受缺陷（不完美）晶体结构哪些对结构稳定性和载体动力学，最终影响它们的能量转换能力。

为了填补这一空白，由光州科学技术学院 (GIST) 的 Hobeom Kim 教授领导的研究小组开发了一种新的缺陷钝化策略，这是一种显着减少缺陷并提高 PCE 和稳定性的工艺。钙钛矿太阳能电池。

在他们最近的研究中发表2024 年 7 月 4 日自然通讯，该团队报告将六方多型（6H）[相同组成的不同结构形式]钙钛矿引入立方多型（3C）FAPbI3_{，这导致他们的 PCE 与同行相比显着增加。}但为什么要使用 6H 钙钛矿多型体呢？

“迄今为止，典型的方法是引入外部化学试剂来解决缺陷问题。然而，引入外部试剂可能会直接影响晶体生长过程中钙钛矿的结晶质量，因此我们的工作并不依赖于此类稳定剂。相反，我们采用化学性质相同的钙钛矿多型体，即含有角共享成分的 6H 多型体，可以有效抑制钙钛矿中缺陷的形成。”Kim 教授解释道。

研究人员将 6H 钙钛矿纳入 FAPbI 中₃，通过使用过量的碘化铅和氯化甲基铵，从而产生一种干预主要缺陷位点（卤化物空位，V_我⁺) α相立方多型体 (3C) FAPbI3_。他们发现 6H 相改善了 FAPbI 的结构完整性和载流子动力学

3_。这导致超长载流子寿命超过 18 微秒，PSC 的 PCE 为 24.13%，模块的 PCE 为 21.92%（经过认证）功率转换效率21.44%），具有长期运行稳定性。

研究人员认为，3C/6H 异质多型钙钛矿设计可能最接近多晶钙钛矿薄膜的理想配置。该研究展示了工程缺陷如何钙钛矿可以加速个人和商业用途（例如屋顶）的先进 PSC 的开发太阳能电池板、可穿戴电子产品和便携式充电器。“钙钛矿太阳能电池为实现碳中和和解决全球变暖问题提供了一种变革性的解决方案。它们的效率、多功能性和减少的成本

环境影响使它们成为向可持续未来过渡的重要组成部分，”金教授总结道。更多信息：