4 月 21 日消息来自 IT 之家。据中国科学院宁波材料技术与工程研究所称,其旗下的硅基太阳能及宽禁带半导体团队,在叶继春研究员的引领下,基于前期钙钛矿叠层太阳电池的研究,在高效钙钛矿 / 铜铟镓硒(CIGS)叠层电池领域取得了新的进展。
该团队在 1.09 平方厘米的器件上达成了 23.8%的认证光电转换效率。这一效率刷新了该类型电池的世界纪录。相关成果在 4 月 18 日被发表在了《自然・能源》上。
柔性钙钛矿在轻质柔性化光伏领域展现出广阔应用前景,因为它兼具优异的光电性能;CIGS 在轻质柔性化光伏领域也展现出广阔应用前景,因为它具有出色的机械柔韧性;而柔性钙钛矿 / CIGS 叠层太阳电池则兼具两者的优势,在轻质柔性化光伏领域展现出广阔的应用前景。
该体系面临的关键科学问题有:粗糙的 CIGS 底电池表面,会致使钙钛矿活性层难以做到均匀覆盖;传统自组装单分子(SAMs)空穴传输材料,容易出现团簇以及界面脱附的现象。这些因素对叠层器件(特别是大面积器件)的光电转换效率和长期稳定性,产生了严重的制约。因此,开发适用于粗糙表面的钙钛矿顶电池均匀生长的技术,这成为实现高效稳定柔性钙钛矿 / CIGS 叠层电池亟待解决的核心难题。开发出适用于粗糙表面的该技术,是实现高效稳定柔性钙钛矿 / CIGS 叠层电池必须要解决的关键问题。实现高效稳定柔性钙钛矿 / CIGS 叠层电池,亟待解决开发适用于粗糙表面的钙钛矿顶电池均匀生长技术这一核心难题。
团队开发了一种反溶剂种子层策略。此策略能够解耦 SAMs 的吸附与溶解过程,并且可以同步整合钙钛矿晶种诱导生长。在溶解过程里,高极性溶剂能够抑制 SAMs 中的团簇。在吸附过程中,低极性反溶剂能够为 SAMs 的吸附提供良好的热力学环境。
该电池可在 1 厘米弯曲半径下耐受 3000 次弯折循环。
柔性钙钛矿 / CIGS 叠层太阳电池的示意图
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