维度网讯，德国亥姆霍兹柏林中心（HZB）的研究人员利用钙钛矿材料制造出一种高度复杂的“三结”太阳能电池，实现了27.3%的转换效率，并在连续运行770小时后性能未出现下降。

硅太阳能电池板长期以来主导市场，但已接近其物理效率极限。钙钛矿材料因成本低、重量轻且可安装在柔性基材上而成为研究热点。通过堆叠三种不同带隙的钙钛矿吸收层，这种电池能比硅电池板收集更多阳光。

传统钙钛矿电池的弱点是用于子电池间电荷传输的聚合物层（PEDOT:PSS），该层吸光效率低且易分解。研究团队尝试用自组装单层（SAM）替代该聚合物。起初，SAM层无法有效传输电荷。共同第一作者、博士后Yeonghun Yun解释说：“因此，我们在SAM层下方增加了额外的层作为基底。”团队将微薄的氧化石墨烯（GO）层直接置于SAM下方。这一GO/SAM双层结构改变了界面特性，实现了完美的形态和电子匹配，使电荷传输更平滑并大幅降低光学损耗。

新型三结太阳能电池的功率转换效率达到27.3%，属于该技术领域的最高水平之一。配备GO/SAM层的电池在连续运行770小时后仍能保持超过90%的初始性能，展现出卓越的耐久性。研究团队指出，基于锡铅的钙钛矿层在暴露于氧气和湿气时极易氧化降解，而GO/SAM双层形成的气密化学屏障有效保护了脆弱的锡层免受环境破坏。

HZB钙钛矿叠层太阳能电池部门负责人Steve Albrecht教授表示，通过对单个钙钛矿薄膜进行改进，这种轻量化结构的效率很容易超过30%。研究结果于7月9日发表在《焦耳》（Joule）期刊上。