留給鈣鈦礦太陽能電池的大文章不多了，最近鈣鈦礦的頂刊頻率降下來了，因為鈣鈦礦電池效率已經達到了25.5%，距離理論效率31%沒多少空間了。
那么，2021年10月18日，慕尼黑工業大學的PeterMüller-buschbaum教授等人為何還能發Nature Energy1?這個期刊可是非常看重Newport的認證效率的，畢竟期刊的影響因子擺在那里了，達到了60分，超過了Nature主刊。除了效率，還有idea，好的idea永不過時！
第一作者是郭任君，他意識到氣氛對電池穩定性影響可能是巨大的，文獻也支持這種猜測，然后他詢問了領域內的大佬2：Eugene Katz教授和Mark Khenkin博士，他們說真空中器件衰減會快很多，但具體機理不清楚。（一般導師只關心效率的話，就覺得他們說的是廢話）
國際有機光伏穩定峰會協議(ISOS)建議鈣鈦礦電池封裝在真空或者氮氣氛圍下進行，結合大佬說真空衰減快，那么氮氣封裝是不是最佳選擇？
實驗對比的條件很明確了：真空和氮氣環境。
核心手段：原位同步輻射光照老化實驗，如下圖，大手筆啊，原位GIWAXS+光照電池測試，頂級實驗了！
實驗結果：真空條件下，存在光誘導的相偏析、晶格收縮和形貌變化；在氮氣條件下，太陽能電池運行過程中只出現晶格收縮，器件穩定性更好。（果然氮氣中封裝比較好）
如圖1：這是他們測試的電池樣品，MAFA混合I和Br鈣鈦礦組分，效率為20%。
如圖2：原位GIWAXS光照測試，發現真空條件下會有相分離、晶格收縮等產生，混合組分的取向分部不均是相分離的主要原因。
如圖3：GISAXS表征發現真空中出現鈣鈦礦小晶粒破碎的現象，而氮氣中不會。這是因為氮氣吸附在鈣鈦礦表面是吸熱過程，降低了晶界能，使鈣鈦礦晶粒穩定，并維持整個系統的平衡的狀態。
硅太陽能電池常用的封裝儀器是層壓機，層壓機工作時除了提供壓力還要進行抽真空，使得封裝膜和電池面板接觸良好，防止氣泡產生。
這篇Nature Energy之后，鈣鈦礦太陽能電池行業選擇封裝設備的時候，需要慎重考慮傳統的層壓機了，畢竟抽真空封裝對鈣鈦礦不是好事！
1. Nat. Energy 6, 977–986 (2021). https://doi.org/10.1038/s41560-021-00912-8
2. https://mp.weixin.qq.com/s/P0bsbLqnOLtitni5fOc5Ag
3. Khenkin, M. V. et al. Consensus statement for stability assessment and reporting for perovskite photovoltaics based on ISOS procedures. Nat. Energy 5, 35–49 (2020).
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