顆粒在線訊：鈣鈦礦太陽能電池是新興的光伏技術(shù)，經(jīng)過發(fā)展，其光電轉(zhuǎn)換效率與硅電池相當(dāng)，被認(rèn)為是目前頗具商業(yè)化前景的新一代太陽能電池技術(shù)。如何便利地大規(guī)模制備高質(zhì)量的鈣鈦礦薄膜是在商業(yè)化過程中面臨的挑戰(zhàn)之一。

　　中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所是最早從事甲脒基鈣鈦礦材料研究的單位之一，針對其大面積成膜問題，固態(tài)能源系統(tǒng)技術(shù)中心聯(lián)合青島科技大學(xué)，揭示了在脂肪胺環(huán)境中甲胺和甲脒體系的鈣鈦礦潛在的化學(xué)副反應(yīng)，基于此發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步提出氨氣用于甲脒基鈣鈦礦薄膜的后修復(fù)的成果。相關(guān)成果發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。　　

　　科研人員重點(diǎn)探究了碘化甲脒在胺類氣體環(huán)境中存在著加成消除反應(yīng)（也稱轉(zhuǎn)亞胺反應(yīng)）、離子交換反應(yīng)和水解反應(yīng)等一系列副反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，甲脒陽離子和脂肪胺之間的轉(zhuǎn)亞胺反應(yīng)的主要產(chǎn)物為氨氣。因此，選擇氨氣作為的后修復(fù)氣體可以有效避免對材料成分的影響。研究通過對溫度和壓力的進(jìn)一步調(diào)控實(shí)現(xiàn)了甲脒基鈣鈦礦薄膜的高效修復(fù)，顯著提升了薄膜均勻性和一致性。經(jīng)該修復(fù)技術(shù)制備的鈣鈦礦太陽能電池實(shí)現(xiàn)了最高23.21%的光電轉(zhuǎn)換效率，組件效率超過20%。該研究構(gòu)筑了氨類氣體后修復(fù)鈣鈦礦薄膜技術(shù)的化學(xué)基礎(chǔ)，且該工藝可與目前商業(yè)化的涂布工藝兼容，易于規(guī)?；糯螅@將有望加速推動(dòng)鈣鈦礦太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

　　研究工作得到中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、山東省能源研究院等的支持。

甲脒基鈣鈦礦薄膜的修復(fù)機(jī)理