在保證轉(zhuǎn)換效率的基礎(chǔ)上極大地提高電池壽命，是鈣鈦礦太陽能電池研究者的目標。日前，北京大學工學院材料科學與工程系周歡萍課題組和化學與分子工程學院嚴純?nèi)A院士課題組的合作成果利用Eu3+/Eu2+氧化還原離子對提高鉛碘鈣鈦礦太陽能電池工作壽命，在線發(fā)表于國際期刊《科學》主刊。

器件壽命（即穩(wěn)定性）和光電轉(zhuǎn)換效率是決定太陽能電池最終發(fā)電成本的兩個關(guān)鍵因素。全球普遍使用的晶體硅太陽能電池，效率已接近理論上限，成本難再下降。因此，兼顧成本和效率優(yōu)勢的鈣鈦礦太陽能電池成為該領(lǐng)域最大研究熱門。

鈣鈦礦太陽能電池，采用具有鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)的有機無機雜化的金屬鹵化物作為吸光層，自2009年以來，因制備方式簡單、生產(chǎn)成本低廉和光電性能優(yōu)異而備受關(guān)注，光電轉(zhuǎn)換效率由3.8%迅速升至23.7%，成為當前發(fā)展最快的光伏技術(shù)。然而，關(guān)于鈣鈦礦電池而言，其穩(wěn)定性是最難解決的問題，且目前我國對鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化急需解決的成本、工藝、壽命等方面關(guān)注較少。

該研究針對鈣鈦礦材料在光照及熱輻射用途下的不穩(wěn)定性問題，提出了一種全新的機制，即在鈣鈦礦活性層中引入Eu3+/Eu2+的氧化還原離子對。該離子對可同時消除Pb0和I0缺陷，并在器件使用壽命期內(nèi)循環(huán)發(fā)揮用途。基于此，電池初始效率得到提升，特別是其長期穩(wěn)定性顯著提升，解決了鉛鹵鈣鈦礦電池中限制其穩(wěn)定性的一個重要本質(zhì)性問題，將有力推進實現(xiàn)鈣鈦礦太陽能電池的工業(yè)化生產(chǎn)。、硅太陽能電池的溫度效應

太陽能光伏發(fā)電核心單元為太陽能電池，目前投入大規(guī)模商業(yè)化應用的重要是硅系太陽能電池：單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池。溫度對硅太陽能電池的影響，重要反映在太陽能電池的開路電壓、短路電流、峰值功率等參數(shù)隨溫度的變化而變化。

單體太陽能電池的開路電壓隨溫度的升高而降低，電壓溫度系數(shù)為（210～212）mv/℃，即溫度每升高1℃，單體太陽能電池開路電壓降低210～212mv;太陽能電池短路電流隨溫度的升高而升高；太陽能電池的峰值功率隨溫度的升高而降低（直接影響到效率），即溫度每升高1℃，太陽能電池的峰值功率損失率約為0135～0145%.例如：工作在20℃的硅太陽能電池，其輸出功率要比工作在70℃的高20%。

單塊太陽能電池組件通常由36片單體太陽能電池串聯(lián)組成。根據(jù)在西寧地區(qū)實地測量的結(jié)果，夏天時太陽能電池組件背表面溫度可以達到70℃，而此時的太陽能電池工作結(jié)溫可以達到100℃（額定參數(shù)標定均在25℃條件下），此時該組件的開路電壓與額定值相比將降低約。