维度网讯,日本东京城市大学的研究人员基于钙钛矿和铜铟镓硒(CIGS)叠层太阳能电池,实现了25.14%的认证功率转换效率,刷新了该类型电池的世界纪录。该叠层器件采用双端(2T)配置,有效面积为1平方厘米,这一结果由日本国立先进工业科学技术研究所(AIST)验证。
此前的世界纪录为24.6%,由德国亥姆霍兹柏林中心(HZB)于2025年2月创造。日本团队表示,自那以来全球范围内开展了多项改进研究,但25%的效率障碍一直未被突破。科学家解释称,该电池基于AIST自身开发的底部CIGS器件和顶部钙钛矿电池,其中钙钛矿吸收层通过在两个电池之间引入新的阻挡层,实现了更高结晶度的改进。
该阻挡层提供了更适宜的生长表面,促进了钙钛矿薄膜的结晶性,同时减少了界面复合损失,并防止了CIGS层与钙钛矿前驱体之间发生不必要的化学反应。

顶部电池由氧化铟锡(ITO)衬底、名为MeO-2PACz的自组装单分子层(SAM)、钙钛矿吸收层、基于富勒烯(C60)和原子层沉积氧化锡(ALD-SnO2)的电子传输层(ETL)、另一层ITO、氟化镁(MgF2)减反射涂层以及银金属接触构成。底部CIGS电池由钠钙玻璃(SLG)衬底、钼(Mo)背接触、CIGS吸收层、硫化镉(CdS)缓冲层和氧化锌(ZnO)窗口层制成。
在标准光照条件下测试,该叠层电池实现了25.14%的效率、1.845伏的开路电压、16.25毫安每平方厘米的短路电流密度和83.5%的填充因子。研究人员表示,通过优化电池结构以改善短路电流,可以预期进一步提高效率。此外,他们旨在通过改进添加剂和钝化技术来加速面向实际应用的研究与开发,但未透露新电池设计的更多技术细节。
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