11月2日,中国科学院合肥物质科学研究院发布消息称,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所、中国科学院光伏与节能材料重点实验室潘旭研究员和田兴友研究员团队与韩国成均馆大学Nam-Gyu Park教授、华北电力大学戴松元教授合作,成功在反式钙钛矿太阳电池研究方面取得新突破。
在太阳能电池领域,一种称为钙钛矿的特殊半导体材料一直被寄予厚望。钙钛矿太阳电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池,属于新概念太阳能电池。
经过多年发展,传统的界面钝化及结晶调控方法在较大程度上推动了电池效率的提升,但近年来在相关研究中电池效率提升的速度明显放缓,遇到了“瓶颈”。
研究团队首次发现钙钛矿阳离子面外分布不均匀是影响电池性能的主要原因,并通过设计1-(苯磺酰基)吡咯(PSP)作为添加剂均匀化钙钛矿薄膜相分布,获得了26.1%的光电转换效率(PCE)。
该研究获得了26.1%的最高效率、25.8%的认证效率。此外,经2500小时最大功率电追踪后(MPPT),未封装的器件仍保持初始PCE的92%的可靠运行稳定性。
相关研究人员表示,该研究开辟了提升电池器件稳定性的新途径,有望打破钙钛矿太阳电池的效率瓶颈。“对推动钙钛矿太阳电池(PSCs,Perovskite Solar Cells)走向商业化发展具有重要意义。”
在世界范围内,钙钛矿太阳能电池的商业化进程正在进行。钙钛矿太阳能电池业已成为一种非常有潜质商业化的光伏技术,世界各国都在努力解决钙钛矿的一些挑战。
据悉,该项工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、安徽省自然科学基金和合肥物质院院长基金等的支持。南方科技大学的科研人员参与研究。相关成果于11月2日加速在线发表(AAP)在《自然》(nature)杂志上。
(安徽商报融媒体记者 梁巍)