韩国蔚山国立科学技术大学能源与化学工程学院杨昌德教授领导的研究团队取得重要成果,相关研究发表于《能源与环境科学》杂志。该研究表明,一种源自樟脑(樟树天然提取物)的物质——樟脑醌(CQ)能够显著改善太阳能电池中钙钛矿薄膜的质量,有望推动可持续能源技术发展。

太阳能电池中的钙钛矿薄膜由众多晶粒组成,更大、更有序的晶粒利于电子流动和增强结构完整性,进而提高效率和耐用性。制造过程中常使用添加剂以实现高质量结构,但残留添加剂会影响器件性能。
为解决这一问题,研究团队引入樟脑衍生物 CQ 作为添加剂。CQ 经历逐步升华,最初在第一次热处理时协助均匀晶种形成,第二次加热时逐渐完全升华,这种受控升华让钙钛矿薄膜最佳生长且无污染物残留。研究第一作者、研究员 Jeewon Park 称,CQ 能精确定时影响晶体生长阶段且不留残留物,可生产高质量钙钛矿薄膜。
实验结果显示,使用 CQ 增强薄膜制造的太阳能电池功率转换效率(PCE)达 25.2%,较不含添加剂的对照设备 23.0% 的效率提高约 9.6%。在模拟真实环境运行条件的最大功率点跟踪(MPPT)测试中,这些设备运行 1000 小时后仍保持初始效率的 90% 以上,使用寿命是同类控制设备的两倍以上。
杨昌德教授表示,使用环保、天然材料解决钙钛矿太阳能电池稳定性问题,既能推动可持续能源技术发展,也能为更耐用、更具成本效益的太阳能解决方案铺平道路。这一成果不仅有望延长太阳能电池的寿命、提高效率,还能简化制造工艺、降低生产成本。
更多信息: Jeewon Park 等人,《天然挥发性固体添加剂诱导的逐步挥发提高了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性》,《能源与环境科学》(2025 年)。
















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