用玻璃聚合物涂覆在太阳能电池表面可延长电池使用寿命

太阳能电池制造商通常不会提供礼品包装，但他们可能会考虑这样做。一项新的研究报告指出，正确的包装材料和方法可以减少分解过程，这种分解过程会迅速破坏光伏设备性能并缩短使用寿命。

近年来，利用钙钛矿型半导体材料制成的太阳能电池在光伏聚光灯下熠熠生辉。这些金属有机材料，如甲基铵三卤化铅和甲脒类似物的制造和加工成本低于晶体硅（一种传统的光伏材料），但它们的性能相当。但是，当暴露在高温、潮湿和明亮的阳光下时，钙钛矿会分解并发生结构变化，导致电池的电输出下降，阻碍了器件的商业化。

研究人员已经想出了利用环氧树脂、丁基橡胶、陶瓷和化学处理的薄膜来保护钙钛矿电池的方法。但有些最有效的方法需要专门的设备，而且成本高昂。另一些人则避免高湿度或长时间暴露在高温下，但无法经受住恶劣条件下的严酷测试。

新南威尔士大学的LeiShi和AnitaW.Y.HoBaillie领导的研究小组在对各种材料和太阳能电池封装方法进行了实验后发现，将玻璃与聚（异丁烯）或聚（烯烃）结合起来就可以做到这一点。研究人员表明，像先前的研究一样，将电池完全封装起来，而不仅仅是边缘，用一层薄薄的玻璃聚合物夹层制成的价格低廉的密封包装材料，可以使这些设备通过国际电工委员会的湿热和湿冻循环试验。

这些加速老化测试通过将电池暴露于85％的相对湿度并在–40至85°C之间反复进行温度循环来模拟苛刻的室外条件，这些条件可能导致电池从冰层中分层。封装的电池的转换效率（一种标准的性能指标）在1800小时的湿热测试和75次的湿度冻结测试中下降了不到5％。

现在在悉尼大学纳米研究所任职的Ho-Baillie还开发了一种气相色谱/质谱法，用于分析钙钛矿分解的气体产物。通过鉴定卤代甲烷，甲基甲酰胺和其他物种，研究人员阐明了多种分解途径。他们表明，其气密性封装方法可使分解反应迅速达到平衡，并在细胞受损之前消退。

蔚山国立科学技术大学的SangIlSeok说：“这里报道的结果很重要，因为它们表明钙钛矿电池可以实现高效和长期稳定性。他补充说，借助GC/MS，研究人员现在可以准确地识别出气体产物并推断出分解路线。