韩国大韩民国科学技术研究院(DGIST)的崔钟敏(Choi Jong-min)教授团队与韩国科学技术研究院(KIST)自旋电子学中心的Moon Byung-joon博士团队合作，开发出了一种利用氢键添加剂大幅提高钙钛矿太阳能电池性能的新技术。这项研究成果于2024年9月13日在国际知名期刊《能源与环境科学》上发表，并选为下一期的封面论文。
钙钛矿作为一种有前景的太阳能电池材料，具有高效率和易于大规模生产的优点。然而，其制造溶液容易随时间分解，导致杂质形成，影响电池性能，尤其在高温下性能下降更快。为解决这一问题，崔教授团队在钙钛矿溶液中引入了氢键添加剂。这种添加剂通过氢键与有机物质相互作用，有效保护太阳能电池的关键部件，延长其使用寿命。
实验结果显示，使用储存140天的含氢键添加剂溶液生产的太阳能电池，与使用新鲜制备的溶液生产的太阳能电池效率几乎相同，达到了96.7%。此外，该添加剂还能最大程度减少太阳能电池内部缺陷，将功率转换效率从22.61%提高到24.31%。更重要的是，该太阳能电池表现出卓越的稳定性，在85度高温下暴露72.5天后仍能保持初始性能的98%以上。
崔教授表示：“这项研究表明，传统钙钛矿溶液工艺中离子容易受损的问题可以通过使用氢键添加剂来解决。我们相信这种添加剂将在克服太阳能电池商业化所面临的热不稳定性挑战方面发挥关键作用。”
该研究得到了国家科学技术研究委员会的创意融合研究项目、大韩民国科学技术研究院的研发计划和韩国科学技术研究院的机构计划的支持。
