用如烟消散的樟树衍生物打造高品质太阳能电池！
UNIST Yang Changdeok 教授团队：利用樟脑衍生物同步提升太阳能电池效率与寿命
采用樟脑衍生物的电池效率达9.6%，寿命提升逾2倍，刊登于《Energy & Environmental Science》
利用樟树来源物质提升太阳能电池薄膜品质的研究结果已经问世。
这是利用这种像干冰一样会完全升华、毫无残留的物质特性所取得的成果。
UNIST能源化学工程系Yang Changdeok教授团队于29日表示，他们通过添加樟脑衍生物，成功合成了高质量钙钛矿薄膜。由于不存在残留物质，有望提升太阳能电池的寿命和效率，并通过简化工艺来降低制造成本。
太阳能电池中的钙钛矿薄膜由无数晶粒组成。晶粒越大、排列越均匀，电子流动就越顺畅，结构也越坚固，从而提升电池的效率和寿命。为了获得这种高质量结构，通常会使用添加剂，但如果添加剂在制备后仍残留在薄膜中，反而会成为性能下降的原因。
为了解决这一问题，研究团队采用“樟脑醌（camphorquinone）”作为薄膜添加剂。樟脑醌是从樟树中提取的樟脑（camphor）上附加氧化官能团得到的物质。它与樟脑一样，具有由固体直接变为气体的升华性，但与樟脑不同的是，它会分阶段升华。
在第一次热处理过程中，它一方面帮助均匀形成晶核并部分升华，另一方面其余部分则在晶体正式生长阶段之前充分停留在薄膜内部，随后在第二次热处理过程中完全升华。
第一作者研究员Park Jiwon表示：“樟脑醌可以将其作用时点精确调节到晶体生长阶段，同时不会在薄膜中留下任何残留物，正是凭借这一特性，我们才能制备出高质量薄膜。”
采用这一结晶薄膜的太阳能电池实现了25.2%的光电转换效率（PCE）。这一数值比未使用添加剂的对照组（23.0%）高出约9.6%。在模拟实际工作环境的最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking，MPPT）条件下，该电池在1000小时内仍能维持初始效率的90%以上，寿命性能比对照组提升了两倍以上。
MPPT是在人工太阳光下将太阳能电池设置为输出最大功率的状态，是最为苛刻的寿命评价标准之一。
Yang Changdeok教授表示：“这一成果的意义在于，表明可以利用源自自然的环保物质来解决钙钛矿太阳能电池的稳定性问题。这项技术有望同时推动光伏产业的可持续发展与技术高度化。”
研究结果已于6月21日发表在环保能源领域顶级权威学术期刊《能源与环境科学》（Energy & Environmental Science，影响因子30.8）上。
本研究在科学技术信息通信部韩国研究财团，以及产业通商资源部韩国能源技术评价院的支持下完成。
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