中国科学院半导体研究所传来喜讯,游经碧研究员团队在钙钛矿太阳能电池领域实现重大技术突破,成功研发出光电转换效率达27.2%的高性能原型器件,为新能源技术发展注入新动能。
该器件在稳定性测试中表现优异:在模拟实际工作环境的1个标准太阳光强度下,以最大功率输出模式持续运行1529小时后,仍保持初始效率的86.3%;在85℃高温与1个标准太阳光联合作用的加速老化环境中运行1000小时后,效率衰减率仅17.2%,初始效率维持率达82.8%。
作为新一代太阳能电池技术的代表,钙钛矿电池凭借其低制备成本和高光电转换效率备受关注。经过十六年技术迭代,其转换效率已从最初的3.8%跃升至26%以上,逼近传统单晶硅电池水平。但业内专家指出,实现更高效率的关键在于制备缺陷更少、结晶度更高的钙钛矿半导体薄膜。
研究团队创新性地采用碱金属草酸盐介入薄膜生长过程,通过钾离子与氯离子的强键合作用,有效控制氯元素在晶体结构中的分布,解决了垂直方向元素迁移导致的晶体缺陷问题。实验数据显示,采用该技术制备的钙钛矿薄膜载流子寿命达20微秒,界面缺陷态密度低至每立方厘米10个量级。
这项突破性成果实现了效率与稳定性的同步提升,为钙钛矿电池的产业化应用扫除了关键技术障碍。业内人士认为,该研究将推动柔性光伏、建筑一体化光伏等新兴领域的技术革新,加速清洁能源技术的市场化进程。











