科技日报记者 陆成宽
钙钛矿-有机叠层太阳能电池研究取得新进展。记者18日从中国科学院化学研究所获悉，来自该所等单位的科研人员将宽带隙钙钛矿太阳能电池与有机太阳能电池结合，开发出新型钙钛矿-有机叠层太阳能电池，其光电转化效率可达26.4%（经第三方认证为25.7%），刷新了钙钛矿-有机叠层太阳能电池光电转化效率的最高纪录。相关研究成果在线发表于《自然》杂志。
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。其中，以钙钛矿太阳能电池和有机太阳能电池为代表的新一代可溶液印刷制造的太阳能电池，因具有易制备、重量轻以及可制备成柔性器件等优点，在便携式能源、建筑光伏一体化、室内光伏等领域具有重要应用前景。
“近几年，钙钛矿太阳能电池和有机太阳能电池的能量转化效率均得到了快速提升，提升稳定性是下一步努力的方向。”论文共同通讯作者、中国科学院化学所李永舫院士坦言。
作为一种新兴的叠层太阳能电池技术，钙钛矿-有机叠层太阳能电池备受关注。该新型叠层太阳能电池结构在有效提升光电转化效率的同时，可以大幅提升器件稳定性。
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。“我们在研究中发现，宽带隙钙钛矿吸光层与电子传输层界面处存在严重的界面复合，这会导致电压损失。”论文共同通讯作者、中国科学院化学所研究员孟磊说，“为降低界面处的电压损失，从而提升太阳能电池效率，我们采用了同分异构体分子钝化宽带隙钙钛矿吸光层与电子传输层界面的策略。”
研究发现，钝化处理后的宽带隙钙钛矿吸光层与电子传输层的界面复合大幅降低，实现了开路电压达到1.36伏特、能量转化效率大于18%的宽带隙钙钛矿太阳能电池。“与有机太阳能电池结合后，我们成功实现了具有26.4%光电转化效率的钙钛矿-有机叠层太阳能电池。”孟磊说。
这项研究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/有机叠层太阳能电池的发展。
（中国科学院化学研究所供图）
