锡基钙钛矿太阳能电池

上智大学等采用锡替代铅，同步提升了钙钛矿太阳能电池耐久性与转换效率。该成果有望推动环境负担较低、安全性高的钙钛矿电池实现实用化。

钙钛矿电池由碘、铅等原子形成具有特殊晶体结构的层并吸收光。由于该结构中所含的铅属于有毒物质，因此研究人员正在推动以性质相似的锡替代铅的研究。但锡容易氧化，会破坏晶体结构，因此如何兼顾转换效率与耐久性，一直是有待解决的难题。

研究团队将钙钛矿层设计为由锡与碘构成的导电层与不导电的有机分子层交替堆叠而成的结构。通过引入有机分子层，可阻止水和氧气侵入，从而提高了耐久性。

虽然引入有机分子层的方法能提高耐久性，但会增大电阻，容易造成转换效率下降。为此，研究团队通过添加添加剂抑制了效率下降。据称，该方法可防止锡氧化，即使经过100天也能维持约85%的初始性能。

上智大学的竹冈裕子教授表示：“考虑到这类电池将用于贴近人类生活空间的场景，研发无铅钙钛矿太阳能电池的意义重大”。目前该电池的转换效率还低于含铅钙钛矿电池。团队今后将致力于提升转换效率并实现大面积化。

期刊：Solar RRL

论文：Molecular Passivation with 2-Aminobenzothiazole Enables Efficient and Stable Ruddlesden–Popper Tin Perovskite Solar Cells

DOI：doi.org/10.1002/solr.70388