由蘇州大學領導的科研團隊開發出一種可靠的鈣鈦礦室內(nei) 光伏（PIPV）自供電設備。該團隊開發了一個(ge) 小麵積測試電池，並在其上進行了實驗，同時還開發了一個(ge) 微型模塊和一個(ge) 由該技術供電的電子價(jia) 簽。

該組織在一份新聞稿中表示：“物聯網 (IoT) 的興(xing) 起刺激了自供電設備需求的快速增長，推動了高兼容性室內(nei) 光伏 (IPV) 的發展。PIPV 因其可調帶隙和高開路電壓而備受關(guan) 注。然而，長期穩定性仍然是 PIPV 商業(ye) 化的最大障礙，目前正受到市場的嚴(yan) 格審查。”

為(wei) 了解決(jue) 穩定性挑戰，該團隊在器件結構中加入了混合互鎖自組裝單層 (SAM)。該單層包含[4-(7H-二苯並[c,g]哢唑-7-基)丁基]膦酸 (4PADCB) 和[4-(7H-二苯並[c,g]哢唑-7-基)乙基]膦酸 (2PADCB) 的混合物。2PADCB:4PADCB 混合物的比例為(wei) 1:1。通過改變碳鏈長度，它有效增加了氧化銦錫 (ITO) 的表麵覆蓋率，並增強了 SAM 和 ITO 之間的結合能。

所製備的電池和微型模塊以ITO為(wei) 正麵電極，2PADCB:4PADCB作為(wei) ITO的自組裝膜(SAM)塗層，鈣鈦礦作為(wei) 吸光層，PCBM作為(wei) 電子傳(chuan) 輸層，浴銅靈(BCP)作為(wei) 緩衝(chong) 層，銀(Ag)作為(wei) 背麵電極。整體(ti) 而言，其電池結構為(wei) ITO/SAM/鈣鈦礦/PCBM/BCP/Ag。

“ITO 塗層玻璃基板經過一係列清潔程序，包括使用清潔劑，並在去離子水、丙酮和乙醇中衝(chong) 洗 15 分鍾。在烤箱中烘幹 3 個(ge) 多小時後，再用紫外線臭氧處理 20 分鍾，”該團隊解釋道。“SAM 層采用旋塗法沉積，轉速為(wei) 3000 rpm，持續 40 秒，然後在 100°C 下退火 10 分鍾。鈣鈦礦薄膜采用兩(liang) 步旋塗工藝製備，轉速為(wei) 1000 rpm，持續 10 秒；轉速為(wei) 6000 rpm，持續 30 秒。”

采用相同工藝進一步開發的微型模塊尺寸為(wei) 5厘米×5厘米。為(wei) 了促進PIPV的商業(ye) 化，學者們(men) 開發了自供電電子價(jia) 格標簽的初始原型，該標簽使用黃色LED。原型、電池和微型模塊均在室內(nei) 照明條件下進行了測試，照明強度範圍為(wei) 200勒克斯至2000勒克斯。

科學家們(men) 總結道：“優(you) 化後的設備在1000勒克斯光照下實現了創紀錄的42.01%室內(nei) 功率轉換效率 (PCE)。此外，在模擬光照強度從(cong) 2000勒克斯到黑暗的晝夜周期性波動的加速老化穩定性測試中，目標設備的預計壽命接近6000小時。最終，PIPV組件成功證明能夠通過集成電路持續可靠地為(wei) 電子價(jia) 格標簽供電。”

該電池發表在《國家科學評論》上，題為(wei) 《用於(yu) 自供電設備的可靠鈣鈦礦室內(nei) 光伏技術》。該團隊還包括來自土耳其馬爾馬拉大學的科學家。