为了解决全球能源紧张、资源短缺的生活现状，亟需开发利用太阳能、风能等新型清洁能源。太阳能发电作为新能源利用方式中主力军之一，备受人们青睐。其中，有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池由于其成本低、生产工艺简单、效率高等优点，被认为是光伏行业中不可或缺的部分。然而，由于钙钛矿自身的不稳定性，容易发生不同程度的分解，尤其当暴露在高温、高湿度、强光和富氧的环境中时，分解过程将会加速，严重限制、阻碍其应用范围和商用进程。因此，有必要深入了解器件在运行过程中存在的问题，从而推进商业化的进程。
图1  钙钛矿太阳能电池中导致氧化还原反应发生的原因、相应的解决措施和表征技术
近日，中国科学院福建物质结构研究所高鹏研究员在ChemPhotoChem刊发了“The Effect of Redox Reactions on the Stability of Perovskite Solar Cells”的综述。在这篇小型综述中，聚焦于钙钛矿太阳能电池中普遍存在的氧化还原反应，揭示了反应发生的原因（外部和内部因素）及其产生的影响（有利和不利），并收集了缓解或阻断反应发生的方法。然后，总结了表征氧化还原反应的办法，以可视化反应存在和机制。最后，提出了氧化还原反应是一把双刃剑的观点。基于对相关研究工作的总结，文章对如何减缓和表征氧化还原反应提出了新的看法，并展望了钙钛矿太阳能电池的应用前景和挑战。
图2  (a) 钙钛矿太阳能电池器件中氧化还原反应的可能位置。(b) 有机-无机卤化物钙钛矿氧化还原反应的内部、外部原因以及正面、负面的影响。
论文信息
The Effect of Redox Reactions on the Stability of Perovskite Solar Cells
Xuteng Yu, Yao Wang, Peng Gao*
文章第一作者为俞叙腾和王瑶
ChemPhotoChem
DOI：10.1002/cptc.202200311
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ChemPhotoChem
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