瑞士物理學家能夠觀察到立陶宛同行理論化的退化。

圖片來源：Vytautas Getautis等人/ Mater?；瘜W。C，2018

雖然鈣鈦礦 似乎正處于商業(yè)化的快速軌道上，但人們仍然擔心其中使用的許多材料的穩(wěn)定性和耐久性。

考納斯理工大學(KTU)的化學家與維爾紐斯大學和洛桑聯(lián)邦理工學院(EPFL)的物理學家合作，揭示了鈣鈦礦太陽能電池中最常用的一些材料之間的反應，這可能會加劇短片在這種設備中看到的壽命。

叔丁基吡啶(TBP)通常用于鈣鈦礦層的生長過程，因為已經證明它可以改善材料的結晶度，從而改善其性能。然而，這項新的研究表明，TBP與鈣鈦礦半導體材料之間的另一種反應可能導致這種電池中有時會迅速下降的性能。

文章“ 鈣鈦礦太陽能電池中的空穴傳輸材料的Pyridination問題長期穩(wěn)定性”發(fā)表在Journal of Materials Chemistry C上，描述了使用不同形式的光譜測定來確認TBP對器件性能的負面影響。

生產中的吡啶衍生物材料較少

KTU化學技術學院的Vytautas Getautis教授說：“我們提出了一個假設，即叔丁基吡啶是一種常用的改善性能的添加劑，它與太陽能電池中的半導體 - 即空穴傳輸材料 - 發(fā)生反應。” “由于反應，空穴傳輸材料的效率隨著新的吡啶化產物的形成而下降，這對電池的性能產生負面影響。”

KTU的化學家團隊合成并表征了可能由這種反應形成的產物，這可能會假設影響鈣鈦礦電池中空穴傳輸材料的性能。然后，EPFL物理學家能夠證實老化鈣鈦礦太陽能電池中存在的材料，并證明它們對性能的負面影響。

“細胞老化幾個月后，這些產品的濃度非常低。然而，開采后有害物質的檢測為......長期穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池的生產開辟了新途徑，“Getautis教授補充道。

KTU最初建議在生產中使用較少的吡啶衍生物材料，或改變空穴傳輸材料的結構以防止發(fā)生反應，作為可能的解決方案。