在硅光伏中，了解氢在几种已知会影响光伏电池的长期降解机理中的作用是研究人员面临的最大挑战之一，他们正在努力从已经领先的商用光伏电池技术中获得更多的性能提升。
钙钛矿是光伏领域的一个较新的研究领域，已迅速实现了可与硅相媲美的效率，同时采用这两种技术的串联电池已证明其效率接近30%的潜力。但是钙钛矿受到降解机制和性能限制缺陷的影响，而这些缺陷比硅中的某些缺陷还不那么为人理解，这继续限制了它们的商业应用。
由加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校(UCSD)领导的科学家进行的新研究概述了氢在钙钛矿薄膜(尤其是甲基铵碘化铅)缺陷形成中的关键作用，迄今为止，这种材料已创下了钙钛矿效率的最高记录。太阳能电池的性能。
加州大学圣地亚哥分校的研究人员张ie解释说：“我们发现打破其中一个键并去除甲基铵分子上的氢原子非常容易。”然后，由此产生的“氢空位”充当电荷的吸收器，这些电荷是由落在太阳能电池上的光产生后在晶体中移动的。当这些电荷被闲置时，它们将无法再进行有用的工作，例如为电池充电或为电动机供电，从而降低了效率。”
有关氢空位的结论来自于计算分析，该论文已在《自然材料》上发表的“最小化氢空位以实现高效杂化钙钛矿”一文中进行了全面描述。
替代材料
研究人员指出，用另一种有机分子甲酰胺替代甲铵是有益的，因为该材料中的氢缺陷较少，甲酰胺也已被广泛用作钙钛矿太阳能电池材料。
“通过反复试验，发现其中甲铵分子被甲ami取代的钙钛矿表现出更好的性能。UCSB材料教授Chris Van de Walle解释说，我们现在能够将这种改进归因于甲酰胺化合物中氢缺陷的形成较不容易的事实。“基于这些基本见解，制造这种材料的科学家可以制定出抑制有害缺陷的策略，从而进一步提高太阳能电池的效率。”
