筑波大学于12月4日宣布，通过利用电子自旋共振，在分子水平上阐明了传统方法难以解释的钙钛矿太阳能电池劣化机理。

钙钛矿太阳能电池是最近备受关注的高效新一代太阳能电池。但是，从分子水平的微观角度来看，其劣化机理尚不明确，这阻碍了太阳能电池的寿命延长。

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筑波大学利用独创的太阳能电池构造，并使用可同时测量自旋共振和太阳能电池性能这一世界首次开发的测定方法，成功阐明了其劣化机理。

通过该方法得到的测量结果表明，太阳能电池在工作时，其内部的电荷状态（自旋状态）的变化与其性能（电流和电压）紧密相关。并且已明确，太阳能电池的性能随着作为太阳能电池构成材料的空穴传输层电荷状态的变化而变化。这种变化会引起太阳能电池的电流增减和电压的降低。

此外，已知太阳光中的紫外线会使钙钛矿太阳能电池空穴传输层的掺杂效果劣化。在紫外线照射下，电子传输层中产生的电子会移动至空穴传输层，而这本不应该发生，而且该移动即使在暗状态下也会持续进行。

通过该研究小组开发的方法，可以提供防止太阳能电池性能劣化所需的、前所未有的分子水平信息。

今后，根据本方法得到的分子水平信息，有望实现低成本、高效率且长寿命的太阳能电池产品的高效开发。

筑波大学：钙钛矿太阳能电池劣化机理的阐明