科技日报记者 陆成宽
记者10日从中国科学院半导体研究所获悉，该所游经碧研究员团队于钙钛矿太阳能电池范畴取患上主要进展，研发出光电转换效率为27.2%的钙钛矿太阳能电池原型器件，并显著晋升了其运行不变性，为钙钛矿太阳能电池的财产化成长奠基了要害基础。相干研究结果于线发表在《科学》杂志。
钙钛矿太阳能电池作为一种新型光伏技能，其光电效率于已往十多年里从最初的3.8%迅速晋升至26%以上，但间隔其理论极限仍有差距。要实现高效率，制备高质量的钙钛矿薄膜是要害。甲基氯化铵因能同时降低钙钛矿成核势垒并促成晶体高质量生长，被广泛用作钙钛矿薄膜生长的辅助质料。
于这项研究中，科研职员发明，于传统工艺中，甲基氯化铵中的氯离子于薄膜结晶历程中会向上外貌迁徙并富集，致使钙钛矿层于垂直标的目的上氯元素漫衍不均。这类不匀称性会激发外貌缺陷及界面电子势垒，增长载流子复合，影响电池机能与持久不变性。
为解决这个问题，科研职员提出了一种能于垂直标的目的使氯元素匀称化漫衍的计谋。他们于薄膜生长历程中引入碱金属草酸盐，使用其解离出的钾离子与氯离子之间的强联合作用，有用按捺了氯离子的无序迁徙，使其于钙钛矿层中匀称漫衍。
采用该要领制备的钙钛矿薄膜质量显著晋升：载流子寿命延伸至20微秒，界面缺陷密度年夜幅降低。基在该薄膜所研制的太阳能电池经多家权势巨子机构认证，实现了27.2%的光电转换效率。于不变性方面，电池于连续运行1529小时后，仍能连结初始效率的86.3%；于85℃光热耦合加快老化前提下运行1000小时后，也维持了82.8%的初始效率。
据悉，这一研究实现了钙钛矿太阳能电池效率与不变性方面的协同晋升，将为推进钙钛矿太阳能技能的财产化成长提供主要支撑。
（中国科学院半导体研究所供图）
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