日前，科技部基礎(chǔ)研究管理中心發(fā)布了2019年度中國科學(xué)十大進(jìn)展。隨著社會的進(jìn)步，科技的發(fā)展，人們對能源的需求越來越大，而現(xiàn)有的能源有限，需要人們不斷發(fā)展新能源，而太陽能就是一個不錯的選擇，人們開始大力發(fā)展太陽能能發(fā)電。“中國科學(xué)十大進(jìn)展”的遴選活動由科技部基礎(chǔ)研究管理中心牽頭舉辦，至今已成功舉辦15屆，旨在宣傳我國重大基礎(chǔ)研究科學(xué)進(jìn)展。

本次共有320項科學(xué)研究進(jìn)展推薦送選，排名前10 位的科學(xué)進(jìn)展入選“2019年度中國科學(xué)十大進(jìn)展”。其中，闡明銪離子對提升鈣鈦礦太陽能電池壽命的機(jī)理入選。

附：闡明銪離子對提升鈣鈦礦太陽能電池壽命的機(jī)理簡介

鈣鈦礦太陽能電池是廣受關(guān)注的新一代光伏技術(shù)，而其工作穩(wěn)定性是目前產(chǎn)業(yè)化的主要障礙。傳統(tǒng)研究主要通過組分優(yōu)化、封裝、界面改性和紫外光過濾等來有效抑制如氧氣、水分和紫外光等因素導(dǎo)致的性能下降，從而提升器件的穩(wěn)定性。然而要進(jìn)一步提高器件的壽命，需要發(fā)展一種長期有效的方法以抑制使役過程中材料的本征缺陷。

為提高本征穩(wěn)定性，北京大學(xué)工學(xué)院周歡萍研究組、化學(xué)與分子工程學(xué)院嚴(yán)純?nèi)A/孫聆東研究組及其合作者提出，通過在鈣鈦礦活性層中引入銪離子對(Eu3+/Eu2+)作為“氧化還原梭”，可同時消除Pb0和I0缺陷，進(jìn)而大幅提升器件使用壽命。

有趣的是，該離子對在器件使用過程中沒有明顯消耗，對應(yīng)的器件的效率最高達(dá)到了21.52%(認(rèn)證值為20.52%)，并且沒有明顯的遲滯現(xiàn)象。同時，引入銪離子對的薄膜器件表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，在連續(xù)太陽光照或85oC加熱1000小時后，器件仍可分別保持原有效率的91%和89%;

在最大功率點連續(xù)工作500小時后保持原有效率的91%。該方法解決了鉛鹵鈣鈦礦太陽能電池中限制其穩(wěn)定性的一個重要的本質(zhì)性因素，可以推廣至其他鈣鈦礦光電器件，對于其他面臨類似問題的無機(jī)半導(dǎo)體器件也具有參考意義。太陽能雖然可以產(chǎn)生很大能量，但是現(xiàn)在的技術(shù)還不足以保證人類所有的運轉(zhuǎn)，這就需要我們保護(hù)能源，從自己做起，從身邊的點滴做起，節(jié)約能源，是我們?nèi)祟惷恳粋€人應(yīng)盡的責(zé)任。