太阳能电池技术的新进展

立陶宛科奥纳斯大学（KTU）的研究人员最近扩展了他们几年前创造的打破记录的太阳能电池技术。他们的自组装单分子层现在不仅可以应用于倒置结构的钙钛矿太阳能电池，还可以应用于常规结构的钙钛矿太阳能电池。

这些自组装分子排列为单分子厚度的层，在这种情况下，它们充当太阳能电池中的电子传输层。

该技术的发明者之一、KTU化学技术学院教授塔达斯·马利诺斯卡斯解释说：“构成这些单分子层的分子就像聪明的胶水，将构建好的设备表面覆盖上一层单分子厚度的薄层。而且这并非随机，它们不会粘在任何地方，而是仅通过化学键与导电金属氧化物接触的地方才会附着。”

根据马利诺斯卡斯的说法，开发这种层相对简单且材料利用率高，只需将玻璃基板浸入或喷洒高度稀释的化合物溶液即可形成具有电导金属氧化物层的薄层。

KTU的研究团队多年来一直在合成和研究电荷传输有机材料。此前的实验更侧重于用于钙钛矿太阳能电池正电荷传输的分子。

KTU化学技术学院教授、负责该项发明的研究组组长维陶塔斯·盖陶蒂斯表示：“我们已经可以确信，这些分子给下一代太阳能电池的发展带来了重大提升。因此，我们下一个合乎逻辑的步骤是开发类似的能携带负电荷的分子，并将这些材料应用于钙钛矿太阳能电池。”

尽管这是一个非常薄的层，但它在太阳能电池中起着极其重要的作用。马利诺斯卡斯称，它的功能最佳类比是地铁系统。“这个层就像地铁站的自动闸门一样，只允许一种电荷通过并继续向电极传输。”他说。

钙钛矿太阳能电池的结构在层序上存在差异。在常规结构中，透明基底上形成一个负电荷传输层，然后是吸收光线和正电荷传输层。在倒置结构的太阳能电池中，正负电荷传输层位置互换。

发明者兼KTU博士生劳里娜·莫妮卡·斯维尔斯凯特表示，两种结构的主要区别在于它们的应用领域。

“常规结构更广泛地用于研究成本低、易于制造但效率较低的太阳能电池。倒置结构允许它们在构建更高效的复合设备，也被称为串联设备时使用，”斯维尔斯凯特说。

目前，由于两种结构都受到密切研究，KTU科学家认为新的发明与上一个一样重要且有前景。

这一新发明源于与沙特阿拉伯国王阿卜杜拉科技大学科学家的合作。

“我们KTU的化学家负责材料和涂层技术的开发、改进和优化，而我们来自沙特阿拉伯的同事则调查了它在太阳能电池中的性能，”马利诺斯卡斯透露。