科技 | 光電轉(zhuǎn)換效率超27%！鈣鈦礦太陽(yáng)能電池研制成功

據(jù)媒體報(bào)道，中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所游經(jīng)碧研究員團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，成功研制出光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)27.2%的高性能原型器件。

在穩(wěn)定性方面，該器件表現(xiàn)出色：在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光及最大功率輸出條件下持續(xù)運(yùn)行1529小時(shí)后，仍能維持初始效率的86.3%；在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光與85℃光熱耦合加速老化環(huán)境中運(yùn)行1000小時(shí)后，亦可保持82.8%的初始效率。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池因其制備成本低、光電效率高，被公認(rèn)為新一代太陽(yáng)能電池技術(shù)的代表，發(fā)展?jié)摿V闊。經(jīng)過(guò)十六年的快速發(fā)展，其轉(zhuǎn)換效率已從最初的3.8%提升至26%以上，接近單晶硅電池水平，但仍有一定提升空間。實(shí)現(xiàn)高效率的關(guān)鍵在于制備高質(zhì)量的鈣鈦礦半導(dǎo)體薄膜。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)在薄膜生長(zhǎng)過(guò)程中引入堿金屬草酸鹽，利用解離出的鉀離子與氯離子之間的強(qiáng)結(jié)合作用，有效抑制了氯元素的垂直無(wú)序遷移，使其均勻分布于鈣鈦礦材料中。基于該方法，團(tuán)隊(duì)成功制備出載流子壽命達(dá)20微秒、界面缺陷態(tài)密度低至每立方厘米10個(gè)的高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜。

該研究在提升鈣鈦礦太陽(yáng)能電池效率與穩(wěn)定性方面實(shí)現(xiàn)了協(xié)同突破，為其進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了重要技術(shù)支撐。

來(lái)源：快科技

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