中国研发出钙钛矿/有机叠层太阳能电池 达目前最高光电转化效率

　　 中新网 北京10月18日电 (记者 孙自法)太阳能电池作为将太阳能转化为电能的关键技术，一直是清洁能源领域研究和应用的热点。其光电转化效率及稳定性备受关注，也是相关科学家持续研究的重要方向之一。

　　研究有何重要进展

　　记者10月18日从中国科学院化学研究所获悉，该所科研团队与德国同行等合作，最近在新兴叠层太阳能电池技术领域取得重要进展，成功研发出高效稳定的钙钛矿/有机叠层太阳能电池，达到26.4%的光电转化效率，是已报道的此类叠层太阳能电池的最高效率。

本次研究成果相关示意图。中国科学院化学所/供图

　　这项重要研究成果由中国科学院化学研究所、北京分子科学国家研究中心李永舫/孟磊团队与合作单位德国波茨坦大学菲尼克斯·朗(Felix Lang)教授等共同完成，相关论文近日在国际著名学术期刊《自然》上线发表。

　　业内专家表示，该成果为宽带隙钙钛矿太阳能电池降低电压损失提供了全新思路，将有力促进钙钛矿/有机叠层太阳电池的发展。

　　为何选择新型叠层

　　研究团队介绍说，以钙钛矿太阳电池和有机太阳电池为代表的新一代可溶液印刷制造的太阳能电池，具有易制备、重量轻以及可制备成柔性器件等优点，将与当前大规模商业化应用的晶硅太阳能电池应用领域互补，在众多领域具有重要应用前景。近几年，其能量转化效率也得到快速提升，但钙钛矿太阳能电池和有机太阳能电池均存在一定的稳定性问题。

　　钙钛矿/有机叠层太阳能电池作为一种新兴的叠层太阳能电池技术而备受关注，并具有多项综合优势，包括该新型叠层太阳能电池结构在有效提升效率的同时可以大幅提升器件稳定性、大幅拓宽可利用太阳光谱范围并降低能量损失、防止光降解并提升环境稳定性等。此外，钙钛矿/有机叠层太阳能电池也保留了可溶液制备太阳能电池的本征优势。

　　本项研究如何进行

　　研究团队对于宽带隙钙钛矿表面的钝化机制进行研究，系统性揭示两种顺反异构的钝化剂分子所导致的钙钛矿表面结构差异，最终筛选出拥有优势构型的顺式钝化分子。

　　根据开路电压的提升是提高钙钛矿/有机叠层太阳能电池效率的关键因素，研究团队通过对光致发光量子产率和准费米能级分裂的深入研究，发现顺式钝化分子处理的钙钛矿薄膜具有更低的能量损失和更高的理论开路电压。钝化处理后的宽带隙钙钛矿(大于1.8电子伏特)与电子传输层的界面复合大幅降低，实现开路电压达到1.36伏特、光电转化效率大于18%的宽带隙钙钛矿太阳能电池。

　　随后，研究团队进一步将宽带隙钙钛矿太阳能电池与有机太阳能电池结合，成功构建钙钛矿/有机叠层太阳能电池，并实现实测26.4%、经第三方认证为25.7%的光电转化效率。(完)

【编辑:李润泽】