钙钛矿太阳能转换效率在短短十年内从 3.8% 提高到 24%，不少科学家也在期间突破容易衰退、不耐用、含铅等问题，距离商业化或许只差临门一脚，现在荷兰科学家更研发出全新钙钛矿太阳能制作方法，声称有望制造出既稳定又高品质的电池。
钙钛矿太阳能电池是由金属卤化物化合物构成，不同的材料配方与排列组合，会有不同的性能，荷兰格罗宁根大学则看好一种名为 FAPbI3（Formamidinium lead iodide，甲脒碘化铅，脒音同米）的钙钛矿太阳能。荷兰格罗宁根大学光物理与光电子学教授 Maria Antonietta Loi 表示，FAPbI3 材料性能非常好，只可惜甲脒离子（下方蓝色 A）会降低结构稳定性，进而影响太阳能的光电活性。
▲ 图为钙钛矿太阳能的结构式 ABX3，基本上为立方晶体结构，蓝色 A 与黑色 B 都是阳离子，红色 X 则是阴离子。（Source：Illustration Korjus via Wikimedia CC BY-SA 3.0）
而该团队近期除了成功找到解决之道，也在阴错阳差下寻觅出适合工业生产的钙钛矿制造方法。
团队研究员 Sampson Adjokatse 首先以不同钙钛矿材料进行实验，运用分子较大的 2-苯乙基铵（2-phenylethylammonium）离子来制作钙钛矿材料。并运用刮刀技术（doctor blade）将 2-苯乙基铵材料均匀抹在基板上──仿佛是在吐司上涂抹奶油一样，最后生成 500nm 厚的薄膜，让材料形成 2D 钙钛矿结构，Adjokatse 表示，之后团队会再将 2D 钙钛矿薄膜当成模板，进一步打造3D FAPbI3 薄膜。
（Source：荷兰格罗宁根大学）
团队之后将 2D 钙钛矿薄膜浸泡在甲脒碘化物溶液中，透过“阳离子交换（cationic exchange）”让甲脒将 2-苯乙基铵取而代之，最后变成 3D 钙钛矿薄膜。Loi 表示，与旧有的 2D 钙钛矿薄膜相比，FAPbI3 薄膜的光致发光结果更佳，接触到湿气与光也不会快速衰退。
这代表该技术能有效缓减钙钛矿太阳能遇水衰退的问题，其中光致发光也是一种非破坏性检测材料电子结构的方法，透过观测材料吸收光或电磁波后重新辐射出的萤光，得出材料的特性与寿命，这对太阳能板来说相当重要。
荷兰格罗宁根大学团队指出，该制程规模也易于调整，对将来的工业规模生产大有裨益，Loi 表示，太阳能电池最终还是会迈向大尺寸面板生产，因此低成本又高品质的技术非常重要。
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（首图来源：Flickr/SteFou! CC BY 2.0）
