科学家发现，使用铬种子层可以让他们生长超薄的金膜，作为钙钛矿太阳能电池的透明电极，具有良好的导电性。功劳:宾夕法尼亚州立大学的一个国际科学家小组说，开发新的超薄金属电极使研究人员能够制造出半透明的钙钛矿太阳能电池，这种电池效率高，可以与传统的硅电池相结合，大大提高两种设备的性能。这项研究代表着朝着开发完全透明的太阳能电池迈出了一步。宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程助理研究教授、该项研究的合著者王凯说:“Transparen太阳能电池有朝一日可能会在家庭和办公楼的窗户上找到位置，利用原本会被浪费的阳光发电。”。“这是一大进步——我们终于成功制造出高效、半透明的太阳能电池。”
传统的太阳能电池是由硅制成的，但科学家们相信，在制造效率更高的太阳能电池的过程中，他们正在接近这项技术的极限。科学家们说，钙钛矿电池是一种很有前途的替代品，将它们堆叠在传统电池的顶部可以制造出更高效的串联器件。
“我们已经表明，我们可以用非常薄、几乎很少的金原子层来制造电极，”宾夕法尼亚州立大学负责研究的副院长兼材料科学与工程教授Shashank Priya说。“薄薄的金层具有很高的导电性，同时不会干扰细胞吸收阳光的能力。”
该团队开发的钙钛矿太阳能电池达到了19.8%的效率，创下了半透明电池的纪录。当与传统的硅太阳能电池结合时，串联器件的效率达到28.3%，高于仅硅电池的23.3%。科学家们在《纳米能源》杂志上报道了他们的发现。
“效率提高5%是巨大的，”普里亚说。“这基本上意味着，每平方米太阳能电池材料可以多转换约50瓦的阳光。太阳能农场可以由成千上万个模块组成，这样加起来就有很多电，这是一个重大突破。”
科学家说，在以前的研究中，超薄金膜显示出作为钙钛矿太阳能电池透明电极的前景，但是在产生均匀层方面的问题导致了较差的导电性。
研究小组发现，用作种子层的铬使金在顶部形成连续的超薄层，具有良好的导电性能。
宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程助理研究教授董阳说:“通常情况下，如果你生长一层像金一样的薄层，纳米粒子会结合在一起，像小岛一样聚集在一起。”。铬具有很大的表面能，为金在其上生长提供了良好的场所，实际上它能使金形成连续的薄膜
钙钛矿太阳能电池由五层和其他被测试为透明电极的材料组成，损坏或退化了电池层。科学家们说，用金电极制成的太阳能电池是稳定的，在实验室测试中随着时间的推移保持高效率。
“基于透明电极的串联电池架构设计的这一突破为向钙钛矿和串联太阳能电池的过渡提供了一条有效的途径，”杨说。
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