一个英国研究小组制造了一种钙钛矿太阳能电池，可以从近紫外（UV-A）室内LED灯中收集能量。该器件的效率为20.63%，开路电压为1.02 V，短路电流为1.06 mA/cm2，填充因子为78.89%，最大功率输出为775.86 μW/cm2。
英国斯特拉斯克莱德大学的研究人员制造了一种钙钛矿太阳能电池，可以从市售的近紫外（UV-A）室内LED灯中收集能量，这种灯通常也被称为“黑光”。
“室内近紫外线灯通常用作万圣节，圣诞节，派对和酒吧的装饰灯，以及用于增加医疗环境中的植物生长和消毒，”该研究的通讯作者Aruna Ivaturo说。“然而，尽管这些设备具有很高的光子能量，但它们并未受到关注。我们首次证明了使用标准钙钛矿吸收剂收集这种光的可能性。
科学家们用氟掺杂的氧化锡（FTO）衬底，由氧化锡（SnO2）制成的电子传输层（ETL），基于钙钛矿的吸收体称为甲基三碘化铅（CH3NH3PbI3），由Spiro-OMeTAD制成的空穴传输层（HTL）和基于金（Au）的顶部电极构建太阳能电池。
根据Ivaturo的说法，电池中使用的钙钛矿吸收体具有约1 mW / cm2的高输出功率，而传统的白光捕获室内PV的输出功率不到100 mW/cm2。
科学家们通过输出为395 W的近紫外LED测试了电池的性能，该LED通常用于室内装饰。“UV LED的入射功率通过改变太阳能电池和灯之间的距离来调整，并使用测量范围为350 - 380 nm的ILT780分光光度计进行测量，”他们指出，AM1.5G太阳光谱在1个太阳下提供标准照明条件，具有近紫外强度，输入功率为4.6 mW /cm2，低于 400 nm 的波长下。“测量设备性能的最大强度固定在150勒克斯，这相当于3.76 mW /cm2的入射功率。"
研究团队打造的冠军太阳能电池实现了20.63%的功率转换效率，开路电压1.02V，短路电流1.06mA/cm2，填充因子为 78.89%，最大功率输出为 775.86 μW/cm2。“紫外线预处理6小时的设备保留了其最大效率的97.18%，而14小时预处理的设备保留了92.38%，”学者补充说。“然而，进一步将紫外线预处理时间增加到24小时导致PCE显著下降，并且设备保留了其最大效率的84.1%。
他们在发表在《应用能源材料》上的论文“近紫外室内黑光捕获钙钛矿太阳能电池”中介绍了这种新型电池技术。这项工作为钙钛矿太阳能电池的实际部署开辟了一个新的方向，用于室内近紫外光能量收集，因此有利于为现代电子产品提供动力，这些电子设备与位于医疗保健、园艺和具有近紫外黑光装饰的地方等紫外线环境中的传感器和物联网 （IoT） 集成在一起，“他们总结道。
室内光能收集太阳能电池具有悠久的历史，钙钛矿太阳能电池 (PSC) 最近成为具有高功率转换效率 (PCE) 的潜在候选材料。然而，几乎所有关于室内光收集太阳能电池的报道研究都利用可见波长的白光。尽管光子能量高，但在室内环境下使用的低波长近紫外线 (UV) 灯并未受到关注。在这项研究中，钙钛矿太阳能电池首次被研究用于从市售的近紫外线 (UV-A) 室内 LED 灯（395-400 nm）中收集能量。也称为黑光，这些近紫外线灯通常用于装饰（例如，在酒吧、酒馆、水族馆、派对、俱乐部、人体艺术工作室、霓虹灯以及圣诞节和万圣节装饰）。使用 CH3NH3PbI3 吸收剂的 n−i−p 结构优化钙钛矿太阳能电池在近紫外室内 LED 的不同光照强度下被制造和表征。当在 3.76 mW/cm2 的紫外线照射下测量时，冠军设备的 PCE 和功率输出分别为 20.63% 和 775.86 μW/cm2。
在近紫外光下老化 24 小时后，这些器件保留了其初始 PCE 的 84.10%。紫外线照射对器件性能的影响已得到全面表征。此外，用改性电子传输层制造的紫外线稳定太阳能电池在 24 小时紫外线照射后保留了其初始 PCE 的 95.53%。当在 3.76 mW/cm2 的紫外线照射下测量时，冠军设备分别提供了 26.19% 和 991.21 μW/cm2 的增强 PCE 和功率输出。这项工作为从近紫外室内光源收集能量开辟了一个新方向，用于物联网传感器等微瓦供电电子产品的应用。编译 陈讲运
结论
总之，我们已经证明，专为室外条件设计的 PSC <具有器件架构 FTO/SnO2/CH3NH3PbI3/Spiro-OMeTAD/Ag> 可以有效地用于从近紫外室内 LED (395−400 nm) 收集能量被广泛用作室内装饰黑灯。冠军设备在 150 lux 下的 PCE 为 20.63%，最大功率输出为 775 μW/cm2，并在最大功率点处显示了 1000 秒内稳定的电流密度。在持续近紫外线照射下老化 24 小时的器件保留了其初始 PCE 的＞84％。近紫外线照射不同持续时间后的性能下降已得到全面表征。
此外，使用 PCBM−BPhen 界面层 <具有器件架构 FTO/SnO2/PCBM BPhen/CH3NH3PbI3/Spiro-OMeTAD/Ag> 制造的紫外线稳定太阳能电池在连续紫外线照射下保持了 ETL 和钙钛矿层之间的接触电阻持续 24 小时并保留其初始 PCE 26.19% 的 95.53%。这项工作为 PSC 在室内近紫外光能量收集中的实际部署开辟了一个新的发展方向，因此有利于为集成有传感器和 IoT 的现代电子设备供电，这些电子设备位于医疗保健、园艺和有紫外线环境的地方。
