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    中国科学家刷新钙钛矿/CIGS叠层电池效率世界纪录

      [  中关村在线 原创  ]   作者:拿铁不加冰

    中国科学家刷新钙钛矿/CIGS叠层电池效率世界纪录

    感谢一位热心网友提供的线索。近期,中国科学院宁波材料技术与工程研究所传来好消息。该所硅基太阳能及宽禁带半导体团队在叶继春研究员的带领下,在钙钛矿叠层太阳电池的研究基础上,于高效钙钛矿/铜铟镓硒(CIGS)叠层电池领域取得了重要突破。

    此次研究中,团队成功在面积为1.09平方厘米的器件上实现了23.8%的认证光电转换效率,刷新了该类电池的世界纪录。相关研究成果已于4月18日发表在国际权威期刊自然•能源上。

    柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池因其兼具钙钛矿优异的光电性能和CIGS出色的机械柔韧性,被视为轻质柔性光伏领域的理想选择,展现出广阔的应用前景。然而,该体系在实际应用中面临诸多挑战。例如,粗糙的CIGS底电池表面可能导致钙钛矿活性层无法均匀覆盖;此外,传统自组装单分子层(SAMs)作为空穴传输材料时,容易发生团簇现象和界面脱附,这些因素显著影响了叠层器件(尤其是大面积器件)的光电转换效率和长期稳定性。

    为解决上述难题,研究团队开发了一种反溶剂种子层策略。这一方法通过解耦SAMs的吸附与溶解过程,并同步实现钙钛矿晶种诱导生长,有效提升了钙钛矿顶电池在粗糙表面的均匀生长能力。具体而言,在溶解过程中,高极性溶剂可抑制SAMs中的团簇形成;在吸附过程中,低极性反溶剂则为SAMs吸附提供了更优的热力学条件。同时,通过引入预混晶种层,进一步改善了钙钛矿的润湿性、结晶质量和界面粘附力。

    基于上述技术创新,团队成功制备出柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池,其认证效率达到23.8%。该电池在连续工作320小时后仍能保持初始性能的90%以上,且可在1厘米弯曲半径下耐受3000次弯折循环,展现出卓越的稳定性和柔韧性。

    以下是柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池的示意图。

    为方便进一步研究与交流,团队提供了论文链接:https://www.nature.com/articles/s41560-025-01760-6。

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    news.zol.com.cn true https://news.zol.com.cn/976/9764021.html report 1484 感谢一位热心网友提供的线索。近期,中国科学院宁波材料技术与工程研究所传来好消息。该所硅基太阳能及宽禁带半导体团队在叶继春研究员的带领下,在钙钛矿叠层太阳电池的研究基础上,于高效钙钛矿/铜铟镓硒(CIGS)叠层电池领域取得了重要突破。此次研究中,团队成功在面...
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