導讀：日本沖繩工業大學（OIST）的一個研究小組開發了一種基於大面積均勻緻密的過氧化物薄膜的微型過氧化物太陽能模組，其厚度超過一微米。

5x5cm的裝置是由日本的一個研究小組開發的。增加了過氧化物薄膜的厚度，以減少缺陷和針孔，這是透過在形成薄膜的鉛碘溶液中加入氯化銨實現的。該裝置能夠以80%以上的效率工作1600小時。

科學家們製造了兩個模組，尺寸分別為5x5cm2和10x10cm2，效率分別為14.55%和10.25%，據稱這兩個模組依靠的是具有高結晶度、大晶粒尺寸和小表面粗糙度的過氧化物層。

根據科學家們的說法，第一個裝置能夠以超過80%的這種效率工作1600小時，而較大的模組則能夠在超過1100小時的時間裡保持不明的高效率。

研究員Guoqing Tong說：“擴大規模是具有挑戰性的，因為隨著模組尺寸的增加，很難生產出均勻的過氧化物層，這些缺陷會變得更加明顯。我們希望找到一種製造大型模組的方法，解決這些問題。”

在較大的過氧化物模組中，過氧化物薄膜往往會形成更多的缺陷和針孔，只有透過增加薄膜厚度才能解決這一問題。這是透過在形成過氧化物薄膜的過程中溶解高濃度的鉛碘——這是一般用於過氧化物電池的前體材料之一，以提高其效率和穩定性。

日本學者解釋說：“為了增加鉛碘的溶解度，在溶液中加入了氯化銨(NH4Cl)，這是一種極易溶於水的白色結晶鹽。這也使得鉛碘更均勻地溶 解在有機溶劑中，從而形成了顆粒更大、缺陷更少的更均勻的過氧化物薄膜。後來，氨從過氧化物溶液中被去除，降低了過氧化物薄膜內的雜質水平。”

氯化銨是透過兩步塗布過程塗布的，據說可以有效延緩過氧化物的結晶速度，從而使大面積的過氧化物層均勻緊湊、全覆蓋。學者們現在正計劃建造一個15x15cm2的模組，並在製造過程中測試基於蒸汽的方法。

在《先進能源材料》上發表的論文《Scalable Fabrication of >90 cm2 Perovskite Solar Modules with >1000 h Operational Stability Based on the Intermediate Phase Strategy》中對這兩塊微型電池板進行了描述。

在OIST之前進行的研究中，掃描隧道顯微鏡被用來觀察過氧化物太陽能電池材料中結構缺陷的性質。已經提出了許多不同的方法來解決這個問題，包括透過精心管理的熱和光暴露來“治癒”缺陷，使用鉀溶液來限制這種缺陷引起的離子運動，以及在電池中插入額外的層。