新型半导体配体达到太阳能电池功率转换的25%

印第安纳州西拉斐特——普渡大学的研究人员已经创造出新的多功能配体，可以改善钙钛矿太阳能电池的电荷转移、功率转换能力和长期稳定性。

钙钛矿是一种可以由不同元素形成的材料，具有多种电学、光学和物理特性。钙钛矿石可以用类似印刷报纸的简单技术制成太阳能电池；与传统硅电池相比，这种技术成本更低，能耗更低。钙钛矿太阳能电池板也比硅电池板薄得多，重量也轻得多，因此运输和安装成本更低。它们可以变得轻巧、机械灵活、便于携带。但是 窦乐天，查尔斯·戴维森化学工程副教授戴维森化学工程学院他说，钙钛矿太阳能电池具有限制其有效性的特性。

窦说：“这些太阳能电池缺乏有效的电荷转移，在长时间的光照下不稳定且脆弱，这往往会导致退化。”。“稳定性差意味着产品寿命较短，消费者需要更频繁地更换面板。钙钛矿可能不像硅那样在25年内稳定，但成功商业化至少需要10年。更换面板也会增加劳动力成本。”

窦说，传统太阳能电池需要钙钛矿和有机电荷收集层之间的关键界面。他说需要一种分子“胶水”，但传统分子会阻碍电流。

窦说：“我们的共轭配体非常适合钙钛矿晶体晶格，可以帮助构建2D-on-3D钙钛矿异质结构，从而进一步增强太阳能电池板的稳定性。”。

窦和他的团队已经在实验室测试了这些创新配体。

窦说：“我们使用配体实现了近25%的功率转换效率，而不使用配体的转换效率不到20%。”。“我们还将其寿命提高到了2400小时以上，测试温度为65摄氏度，是不含配体时的四倍。”

窦和他的团队正在采取更多措施来改善配体。

窦说：“我们正在研究新的配体，以进一步推进我们已经取得的成就：超过25%的功率转换效率和超过10000小时的工作寿命。”。“我们还正在努力将配体应用于大面积太阳能组件。我们希望在一年左右的时间内实现这些目标。”

Dou向普渡研究基金会技术商业化办公室已申请知识产权专利保护。有意进一步开发市场技术的行业合作伙伴应联系威尔·布坎南 , wdbuchanan@prf.org，关于2021-DOU-69323年 .

窦的研究发表在2021年7月《先进材料》以及2021年1月发布的 应用化学杜和他的团队获得了美国能源部太阳能技术办公室（Purdue’S）的资助和其他支持，以开展他们的研究工程学院和戴维森化学工程学院。

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普渡大学是一所顶尖的公共研究机构，为当今最严峻的挑战开发实用的解决方案。普渡大学在过去五年中每年都被《美国新闻与世界报道》评为美国十大最具创新性大学之一，它提供了改变世界的研究和世界外的发现。普渡大学致力于实践和在线学习，为所有人提供变革性的教育。普渡大学致力于负担能力和可获得性，已将学费和大部分费用冻结在2012-13年的水平，使更多的学生能够毕业时无需偿还债务。

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普渡大学技术商业化研究基金会办公室（Purdue Research Foundation Office of Technology Commercialization）在美国领先的研究型大学中实施了一项最全面的技术转让计划。该办公室提供的服务支持普渡大学的经济发展倡议，并通过以下方式为大学的学术活动带来益处将普渡知识产权商业化、许可和保护。2021财年，该办公室报告了159项交易的最终达成，签署了236项技术，收到394项披露，并颁发了187项美国专利。该办公室由普渡研究基金会（Purdue Research Foundation）管理，该基金会获得了公立大学和地方大学协会颁发的2019年创新与经济繁荣大学奖（Innovation and Economic Prosperity Universities Award for Place）。2020年，IPWatchdog Institute将普渡大学的初创企业排名全国第三，专利排名前20。普渡研究基金会（Purdue Research Foundation）是一个私人非营利基金会，旨在推进普渡大学的使命。联系人 otcip@prf.org了解更多信息

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