一起深入了解钙钛矿降解

虽然钙钛矿型太阳能电池不断取得效率方面的进展，但要证明它能够保持卓越性能足够长的时间而做到物有所值，这对专攻这项技术的科学家来说是一件比较困难的事情，再者人们依旧质疑其商业化潜力。

降解机制被认为主要与钙钛矿材料对电池在野外使用时必然面对的水分、氧气及其他条件的敏感性有关。但是，其他‘内在’类型的降解也可能是由于这种材料本身的缺陷。所以，深入了解这些是开发能避免这些问题的生产流程的关键所在。

一个由日本筑波大学牵头的科学家小组试图观测这些过程，他们将电池置于太阳光模拟器下，并利用电子自旋共振谱技术深入研究运行过程中发生的分子过程。

运行和降级

利用这项技术，研究小组能够就钙钛矿型太阳能电池的运行以及对它们产生影响的内在降解机制得出一些结论。发表在《通讯-材料》上的《通过自旋态的原位动态观测探究钙钛矿型太阳能电池的劣化机理》一文中对他们的研究成就作了全面概述。

筑波大学教授Kazuhiro Marumoto解释说：“我们对正在使用中的钙钛矿型太阳能电池进行了ESR光谱分析，这为我们提供了有关分子层面变化的实时图像。具体来说，我们在测量太阳能电池的电流-电压特性时观测了太阳能电池层中的电荷和缺陷及相关的自旋态。这让我们能够理解这些因素之间的关系。”

这项研究表明，电池空穴传输层中的掺杂水平（此处指一种名叫spiro-Ometad的材料）对短路电流和开路电压都有显著的影响，而反向电子传递的机制会降低这种掺杂水平以及设备的整体性能。文章总结说“防止钙钛矿层中的反向电子传递对减少泄漏电流以及保持spiro-OmetaD掺杂效应都至关重要”。

Marumoto补充道：“确定自旋态的变化与设备性能之间的相关性大大加深了我们对钙钛矿型太阳能电池的了解。我们希望，我们的研究结果能为太阳能电池的持续发展提供一个重要的新起点，并帮助加快实现高成本效益的绿色能源。”