维度网讯，立陶宛考纳斯科技大学（KTU）的研究人员通过修饰器件内传输正电荷载流子的超薄分子层，将钙钛矿叠层太阳能电池的功率转换效率提升至超过29%。

该校科学家与国际合作伙伴在太阳能电池不同层之间建立了更稳定的界面，从而减少了层间腐蚀，使电池能够维持较高的效率和性能。KTU研究员Kasparas Rakštys博士解释，太阳能电池可视为一个多层“三明治”，每一层由不同材料制成并执行特定功能，各层之间必须完美互连，器件才能高效运行。

钙钛矿太阳能电池是以钙钛矿材料为活性层的薄膜光伏器件，因重量轻、柔韧性好且制造成本相对较低，被视为有前景的能源技术。但此类电池暴露于湿气、氧气和热量时性能可能下降，各层之间界面上的问题会显著影响器件表现。此前科学家通常依赖2018年引入的自组装单分子层（SAMs）来传输电荷，这类分子薄层充当“分子胶”，将空穴（正电荷载流子）传输至电极。然而Rakštys指出，这些分子具有酸性，会逐渐腐蚀相邻层，在界面处产生阻碍电荷传输的缺陷，导致电池效率降低、运行寿命缩短。

为此，研究人员对SAM分子中附着在金属氧化物接触层的部分进行了改性：将常规的酸形式转化为离子盐形式。经过化学中和后形成的盐分子不再侵蚀相邻层，同时与金属氧化物表面的结合同样牢固。此外，该分子具有水溶性，使该层无需依赖有毒溶剂即可沉积。尽管只有几纳米厚，修饰后的层对电荷传输效率影响显著。

为验证该方法的实际应用可行性，研究团队与中国合作伙伴合作，证明该方法适用于大面积模块，可产生均匀、高质量的涂层，适合更接近实际场景的测试。该方法还在钙钛矿叠层太阳能电池中完成验证——这类电池使用不同的吸光层来捕获更宽的太阳光谱部分。利用该新方法，团队在钙钛矿叠层太阳能电池中实现了超过29%的功率转换效率。Rakštys表示，这是迄今为止报道的最高值之一。

研究团队认为，这项技术后续可能用于开发更多功能多样的太阳能器件，例如集成于建筑外墙、窗户和纺织品上的电池。相关研究结果已发表于《自然·通讯》（Nature Communications）期刊，团队已为该项技术申请专利，并正在推进商业化应用。