每經(jīng)編輯｜畢陸名    

據(jù)科技日?qǐng)?bào)，通過串聯(lián)寬、窄帶隙鈣鈦礦子電池構(gòu)筑的全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池，兼?zhèn)涓咝屎偷统杀镜葍?yōu)點(diǎn)，是下一代光伏技術(shù)的重要發(fā)展方向。

這是南京大學(xué)等單位研制的光電轉(zhuǎn)化效率30.1%全鈣鈦礦疊層光伏電池。（受訪者供圖）

10月28日，記者從南京大學(xué)獲悉，該校助理教授林仁興、教授譚海仁團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種基于偶極鈍化策略制備的全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池，該電池經(jīng)國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)日本電氣安全和環(huán)境技術(shù)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證后發(fā)現(xiàn)，光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)30.1%，這是多晶薄膜太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化效率首次超過30%，該結(jié)果被收錄到《太陽(yáng)能電池效率表》。相關(guān)成果10月28日發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》。

此次研究中科研人員發(fā)現(xiàn)，鈣鈦礦吸光層和空穴傳輸層之間的界面，是載流子損耗較多的區(qū)域。團(tuán)隊(duì)為此設(shè)計(jì)出一種偶極鈍化層，它就像城市里的單行道，一頭連著鈣鈦礦吸光層，一頭連著空穴傳輸層，驅(qū)使載流子向空穴傳輸層運(yùn)動(dòng)。

太赫茲輻射探測(cè)診斷結(jié)果清晰揭示了偶極鈍化策略在促進(jìn)電荷傳輸、抑制損耗等方面的微觀機(jī)制。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)鈍化處理的鈣鈦礦薄膜，總載流子遷移率提升68%以上，載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度延長(zhǎng)近30%。

論文的第一作者兼通訊作者、南京大學(xué)助理教授林仁興表示，該鈍化策略加速了新型鈣鈦礦光伏技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)的進(jìn)程，對(duì)光伏技術(shù)構(gòu)建“平價(jià)電網(wǎng)”具有重要推進(jìn)作用。

與此同時(shí)，10月28日，據(jù)上海交通大學(xué)微信公眾號(hào)消息，近日，《Nature》在線發(fā)表了上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院趙一新教授團(tuán)隊(duì)題為“A matrix-confined molecular layer for perovskite photovoltaic modules”的研究論文。

該研究創(chuàng)新性地提出一種“基質(zhì)限域分子層”型空穴傳輸層構(gòu)型新概念，突破了傳統(tǒng)自組裝單分子層（SAM）型空穴傳輸層體系中面臨的分子聚集、堆疊和結(jié)晶的本征限制，創(chuàng)制了分子適用性廣、工藝推廣性高的電荷傳輸層新技術(shù)路徑，解決了基于自組裝電荷傳輸層的鈣鈦礦光伏模組制備過程中面臨的薄膜不均勻、界面不穩(wěn)定難題。

最終，通過與寧德時(shí)代21C創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室合作，該研究成功實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換效率超過20%的1m×2m大尺寸鈣鈦礦光伏模組，創(chuàng)造了當(dāng)前該領(lǐng)域的世界紀(jì)錄。

每日經(jīng)濟(jì)新聞綜合科技日?qǐng)?bào)、上海交通大學(xué)微信公眾號(hào)

封面圖片來源：受訪者供圖