本公司科学家制备了高性能软叠层太阳电池，光电转换效率达到 23.4%

IT 世家 2 月 6 日消息，IT 世家从西湖大学微信微信官方账号了解到，该校未来的产业研究中心和工学院王睿团队在软叠层太阳能电池领域取得了重大突破 —— 它们成功地将钙钛矿和铜钛硒两种材料叠加在一起，达到光电转换效率 23.4%。日前发布的《自然》相关研究成果・《光子学》杂志。

“这种柔软轻薄的叠层太阳能电池，厚度只相当于一根头发的直径，有望在未来应用于建筑、汽车、飞机、柔软可穿戴设备等诸多领域。”王睿介绍。

若将单结钙钛矿太阳能电池比作“单层蛋糕”，叠层太阳能电池就是多层口味。不同口味的蛋糕层对应不同的半导体材料层，每层都可以“捕捉”特定波长的太阳光。。通过这种方式，它可以吸收比“单层”电池更广泛的太阳光能量，更有效地将太阳光转化为电能，从而突破单结太阳电池转换效率的天花板。

得益于材料本身优异的光电性能和易于制备的特点，单结钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从 2009 年报道的 3.8% 迅速提升到现在的约会 27% 记录效率，与目前最有效的晶体硅太阳能电池相当，两者的效率都接近瓶颈。

王睿团队选择了钙钛矿和铜？（CIGS）对这两种材料进行叠层研究。

制作叠层太阳电池，就像在微观世界里做蛋糕一样，是一项手艺活动。这个“蛋糕”不仅有 15 层数众多，而且对每层的厚度、均匀性都有严格的要求。 —— 每层尽量不要有孔洞，不同层的制备通常需要使用不同的仪器设备，并且严格优化和控制参数。

2022 2008年，王睿实验室正式启动两侧软钙钛矿。 / 太阳电池的研究与开发工作是青铜？经过一年多的尝试，铜邈硒基底上的钙钛矿薄膜仍布满孔洞，不能形成致密的光吸收层，达不到预期的效果。2023 年底，团队成员田柳文和王睿商量后决定，在跳出之前，他们一直在使用同样的钙钛矿膜制备技术的思维模式，尝试不同的钙钛矿膜制备技术。

经过几次失败，终于有一天，他们第一次在电镜下发现，其中一个样品具有对称致密的钙钛矿表面形状。此后，王睿团队在两侧优化了钙钛矿层和其他层的制备工艺。 / 在技术上取得了快速的突破，光电转换效率不断提高。

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