全无机钙钛矿太阳能电池效率与稳定性获突破
2025-10-13 08:55
来源:考纳斯理工大学
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立陶宛考纳斯理工大学与国际合作团队在全无机钙钛矿太阳能电池技术领域取得进展,实现了超过21%的光电转换效率,并显著提升了器件稳定性。该研究成果已在《自然能源》期刊发表。二维/三维钙钛矿异质结构的形成、降解和稳定化。

研究人员通过表面钝化策略,在全无机钙钛矿表面构建稳定的二维覆盖层,有效降低了材料缺陷密度,增强了其对湿度、温度等环境因素的耐受性。考纳斯理工大学研究员Kasparas Rakštys博士表示:“钙钛矿太阳能电池是发展较快的薄膜光伏技术之一,其优势在于材料成本较低且具备柔性应用潜力。”

全无机钙钛矿太阳能电池的商业化进程一直受限于其长期稳定性问题。与传统混合钙钛矿不同,二维钝化层难以与全无机钙钛矿形成稳定结合。研究团队通过合成全氟化二维铵阳离子,利用氟原子的强电负性实现了二维层与三维钙钛矿的牢固键合。Rakštys博士指出:“这种异质结构在高温条件下仍能保持稳定,为材料设计提供了新思路。”

在稳定性测试中,采用该技术的钙钛矿微型组件在85°C连续光照条件下持续运行950小时后仍保持性能稳定,其有效面积较标准实验室电池扩大300倍的同时,效率仍维持在近20%。该成果标志着全无机钙钛矿太阳能电池在耐久性方面迈出重要一步,为后续产业化应用奠定了基础。

Rakštys博士补充道:“虽然实际运行温度通常低于测试条件,但标准化评估表明这类电池的稳定性已接近商业硅基太阳能电池的要求。”

更多信息: Cheng Liu 等,阳离子相互扩散控制对无机钙钛矿太阳能电池组件中二维/三维异质结构形成和稳定性的影响,《自然能源》(2025)。期刊信息: 《自然能源》

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