導(dǎo)讀：香港的科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種電池，他們說(shuō)，在加速測(cè)試條件下，這種電池可以保持其初始效率的90%以上。該設(shè)備基于二維金屬有機(jī)框架。
香港城市大學(xué)的科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種基于2D共軛金屬有機(jī)框架的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，該框架在鈣鈦礦和陰極之間的界面起著電子提取層的作用。
香港城市大學(xué)的研究人員聲稱(chēng)已開(kāi)發(fā)出一種更穩(wěn)定，更高效的全無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，經(jīng)認(rèn)證的效率為15.6%。據(jù)科學(xué)家稱(chēng)，該設(shè)備是迄今為止開(kāi)發(fā)出的最高效的全無(wú)機(jī)鈣鈦礦倒置電池。
研究人員聲稱(chēng)，他們的設(shè)備是第一個(gè)鈣鈦礦電池，提供良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和高功率轉(zhuǎn)換效率的同時(shí)，他們還表示，它還提供減少鉛泄漏。
城市大學(xué)小組說(shuō)，金屬有機(jī)骨架(MOF)材料以前已經(jīng)在鈣鈦礦的研究中使用，但重點(diǎn)是使用它們鈍化鈣鈦礦本身的缺陷。
香港集團(tuán)用一個(gè)以硫醇基團(tuán)為主要功能的二維結(jié)構(gòu)取代了易受低電荷載體遷移率影響的三維金屬有機(jī)框架。這些基團(tuán)由一個(gè)硫原子和兩個(gè)孤對(duì)組成，與氫結(jié)合，這種結(jié)構(gòu)被用作界面修飾劑，以提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的性能和穩(wěn)定性。
在評(píng)論硫醇組時(shí)，城市大學(xué)的團(tuán)隊(duì)說(shuō):“它們擁有合適的能量水平，使它們成為電子提取層，電子最終被鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的電極收集。我們的分子工程MOFs具有多功能半導(dǎo)體的特性，可用于提高電荷提取效率。”
城市大學(xué)的太陽(yáng)能電池效率為22.02%，填充系數(shù)為81.28%，開(kāi)路電壓為1.2 v。學(xué)者們表示：“轉(zhuǎn)換效率和開(kāi)路電壓都是平面反向鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中最高的。”
據(jù)說(shuō)，該設(shè)備在加速測(cè)試條件下，在85攝氏度下，在最大功率點(diǎn)跟蹤1000小時(shí)，可以保持90%以上的初始效率。
科學(xué)家認(rèn)為他們的電池比其他鈣鈦礦設(shè)備遭受的鉛泄漏更少。研究表明，MOF用作PVSC(鈣鈦礦太陽(yáng)能電池)裝置的外層，可從降解的鈣鈦礦中捕獲超過(guò)80%的泄漏鉛離子，并形成不會(huì)污染土壤的水不溶性復(fù)合物。
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