在光伏技术领域,钙钛矿-有机叠层太阳能电池作为新型器件备受关注。然而,宽带隙钙钛矿材料在制备和运行过程中极易出现成分分离现象,这直接导致其性能迅速衰退,成为制约该技术发展的关键瓶颈。
针对这一难题,科研团队提出创新性解决方案——通过引入可光转换的添加剂分子实现"全阶段调控"。研究团队设计的TDB分子能够从材料合成到实际使用的全流程中抑制相分离问题,使高溴含量宽带隙钙钛矿材料从"惧光"转变为"驭光"。这一突破性技术使器件性能获得质的飞跃,经第三方认证的稳态光电转换效率达到28.04%,刷新了该领域世界纪录。
实验数据显示,采用新技术的叠层电池在持续光照625小时后,仍能保持初始效率的90%,展现出优异的稳定性。该成果通过中间连接层将不同带隙的子电池垂直堆叠,更充分地利用太阳光谱,在提升转换效率的同时保持了器件的轻量化特性。这种新型电池厚度薄、质量轻,特别适合建筑光伏一体化、便携式能源、可穿戴设备等对重量敏感的应用场景。
相较于传统光伏技术,新一代钙钛矿和有机太阳能电池具有独特的制造优势。其可实现大面积柔性生产的特点,为无人机、空间供能等特殊领域提供了新的解决方案。研究团队特别指出,该技术突破不仅适用于地面场景,在卫星、空间站等航天领域同样具有应用潜力,有望推动太阳能成为深空探测的重要能源保障。
这种兼具高效率与稳定性的叠层电池技术,为能源结构转型提供了新的科学路径。其轻量化、柔性化的特性突破了传统光伏器件的应用局限,使太阳能利用不再局限于固定场所。随着技术不断完善,该成果有望在建筑、交通、电子设备等多个领域实现规模化应用,为可持续发展注入新动能。











