鈣鈦礦-有機(jī)疊層太陽能電池是一種高效、低成本的太陽能電池，具有很大的發(fā)展?jié)摿?。然而，由于其?nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，光電轉(zhuǎn)化效率一直難以提高。為了解決這一問題，科研人員采用了將寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池與有機(jī)太陽能電池相結(jié)合的方法，以提高太陽能電池的光吸收能力和光電轉(zhuǎn)化效率。
近日，科研人員將寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池與有機(jī)太陽能電池結(jié)合，開發(fā)出新型鈣鈦礦-有機(jī)疊層太陽能電池，其光電轉(zhuǎn)化效率可達(dá)26.4%(經(jīng)第三方認(rèn)證為25.7%)，刷新了鈣鈦礦-有機(jī)疊層太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率的最高紀(jì)錄。
以鈣鈦礦太陽能電池和有機(jī)太陽能電池為代表的新一代可溶液印刷制造的太陽能電池，因具有易制備、重量輕以及可制備成柔性器件等優(yōu)點(diǎn)，在便攜式能源、建筑光伏一體化、室內(nèi)光伏等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。
“近幾年，鈣鈦礦太陽能電池和有機(jī)太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率均得到了快速提升，提升穩(wěn)定性是下一步努力的方向?！毖芯咳藛T說。
開路電壓的提升，是提高鈣鈦礦-有機(jī)疊層太陽能電池效率的關(guān)鍵因素?！拔覀冊谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)，寬帶隙鈣鈦礦吸光層與電子傳輸層界面處存在嚴(yán)重的界面復(fù)合，這會導(dǎo)致電壓損失?！毖芯咳藛T說，“為降低界面處的電壓損失，從而提升太陽能電池效率，我們采用了同分異構(gòu)體分子鈍化寬帶隙鈣鈦礦吸光層與電子傳輸層界面的策略?！?/span>
研究發(fā)現(xiàn)，鈍化處理后的寬帶隙鈣鈦礦吸光層與電子傳輸層的界面復(fù)合大幅降低，實(shí)現(xiàn)了開路電壓達(dá)到1.36伏特、能量轉(zhuǎn)化效率大于18%的寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池?！芭c有機(jī)太陽能電池結(jié)合后，我們成功實(shí)現(xiàn)了具有26.4%光電轉(zhuǎn)化效率的鈣鈦礦-有機(jī)疊層太陽能電池?！笨茖W(xué)家說。
總之，這款刷新紀(jì)錄的新型鈣鈦礦-有機(jī)疊層太陽能電池的研發(fā)，為太陽能領(lǐng)域的發(fā)展帶來了新的希望。隨著科研人員在新材料、新工藝等方面的不斷探索和創(chuàng)新，相信未來太陽能發(fā)電技術(shù)將取得更多突破性進(jìn)展，為人類應(yīng)對能源危機(jī)和環(huán)境污染提供有力支持。
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