【eCorr国家材料腐蚀与防护科学数据中心消息】日本冲绳科技研究所（OIST）能源材料和表面科学部在太阳能电池退化研究领域获得惊人发现，该发现为延长太阳能电池的寿命奠定了基础。与传统能源如化石燃料相比，开发具有经济效益的太阳能电池，其关键因素在于生产费用、电池功效及寿命。齐亚兵教授与其成员对高效太阳能电池退化的原因进行了调查研究，研究结果发表在《物理化学快报》上。由于研究人员已经清楚导致太阳能电池退化和寿命缩短的原因，因此，该发现有助于推进各式太阳能电池技术的发展。

　　固态染料敏化太阳能电池（DSSC）具有较高效率，且成本低廉。电池退化会使得电池寿命缩短，但目前电池退化的原因仍不为人所知。为研究电池退化成因，齐教授与其同事专注于对spiro-MeOTAD（即2,2',7,7'-四[N,N-二（4-甲氧基苯基）氨基]-9,9'-螺二芴）的研究，该材料被广泛用于太阳能电池。由于spiro-MeOTAD位于太阳能电池顶层，与外界环境相接触，研究人员怀疑其是导致电池退化的罪魁祸首。当表层的spiro-MeOTAD受空气照射、持续光辐射、高温和灰尘等因素影响时，电池退化产生。

　　光氧化是由于物质暴露于空气和光线中而引起的一种化学过程，被认为是最有可能导致电池退化的因素。齐教授和同事们对该过程是否存在进行了验证，但最终并未检测到spiro-MeOTAD发生光氧化或化学降解。

　　随后，研究人员对与空气接触相关的其他可能的退化机制进行了调研。作为一种非晶物质，spiro-MeOTAD被用于太阳能电池中，但其非晶性使得空气中的微粒极易进入spiro-MeOTAD层并扩散开来。气体杂质的进入，导致电池发生退化。在进行一系列详细分析后，研究人员确定，正是由于外部气体分子的进入引起了spiro-MeOTAD层的退化，从而导致太阳能电池功率的下降。

　　下一步工作是找到一种材料可对spiro-MeOTAD进行封装，从而避免其与空气接触，阻止气体的扩散以及随后的退化。齐教授指出，“如果我们能找到一种低价封装的方法，将在太阳能电池中首次实现低成本、高效和长寿命的三重目标。”尽管太阳能电池容易生产并且具有很大的经济效益，但该附加步骤是获得理想太阳能电池的又一大阻碍。

　　齐教授补充说，“该技术与我们正在研究的柔性透明电极的涂层技术一致，意味着我们可利用这项研究制造大面积的、透明的柔性太阳能电池。”齐教授和他的同事们使世界离替代能源的使用更进了一步。希望不久的将来，你会看到这项研究在更清洁、高效的能源生产中取得成果。

　　该工作由OIST能源材料和表面科学部与普林斯顿大学的安东尼·卡恩教授及其研究小组共同完成。研究所用spiro-MeOTAD由默克公司日本分公司的DSSC技术研发部友情提供。
　　
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