宁波材料所开发新型分子提升钙钛矿太阳能电池效率
2025-11-04 10:28
来源:中国科学院
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中国科学院宁波材料技术与工程研究所叶继春研究团队成功研制出一种新型多功能笼状二氯化铵分子,该成果可显著提升钙钛矿太阳能电池性能。这项研究通过减少界面能量损失,为实现高效稳定钙钛矿太阳能电池提供了新的技术路径。这种笼状分子可用于制造高性能钙钛矿/硅串联太阳能电池。

钙钛矿/硅串联太阳能电池因其理论效率优势和成本潜力受到学界关注。研究团队针对宽带隙钙钛矿顶层电池存在的界面能量损失问题,创新性地在钙钛矿/C60界面插入新型分子结构。该钙钛矿太阳能电池技术通过减少薄膜缺陷和调控界面偶极矩,有效降低了能量传输过程中的损耗。

实验数据显示,采用新技术的1.68 eV钙钛矿电池实现了22.6%的转换效率(活性面积0.1 cm²)。在1.21 cm²活性面积的器件上,转换效率达到21.0%。研究人员将这项钙钛矿太阳能电池技术集成至1.0 cm²单片串联器件后,获得了31.1%的功率转换效率。

在稳定性测试中,串联器件在环境条件下经过1020小时持续运行后,仍保持初始效率85%的性能表现。这项突破表明该钙钛矿太阳能电池技术具备产业化应用潜力,为发展高效稳定串联光伏技术奠定了坚实基础。

更多信息:Xin Li 等人,《通过多功能笼状二铵分子最大限度地减少界面能量损失以实现高效钙钛矿/硅串联太阳能电池》,《自然通讯》 (2025)。期刊信息:《自然通讯》

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