中国科学院半导体研究所游经碧研究员团队在钙钛矿太阳能电池技术上取得重大进展,成功研发出光电转换效率高达27.2%的高性能原型器件。该器件在稳定性和寿命方面也表现优异,在标准太阳光和最大功率输出下运行1529小时后仍保持86.3%的初始效率,在85℃光热耦合加速老化环境中运行1000小时后,效率仍可达82.8%。研究团队通过在薄膜生长过程中引入碱金属草酸盐,有效抑制了氯元素的迁移,制备出载流子寿命长、缺陷态密度低的钙钛矿薄膜,为钙钛矿太阳能电池的产业化发展奠定了坚实基础。
🌟 **高效能原型器件:** 中国科学院半导体研究所游经碧研究员团队成功研制出光电转换效率高达27.2%的钙钛矿太阳能电池原型器件,标志着该技术在能量转换效率上达到了新的高度。
🛡️ **卓越的稳定性表现:** 该原型器件在1个标准太阳光及最大功率输出条件下,可连续运行1529小时后仍维持初始效率的86.3%;在1个标准太阳光与85℃光热耦合加速老化环境中运行1000小时后,亦可保持82.8%的初始效率,显示出其在实际应用中的持久性。
🔬 **关键制备技术突破:** 研究团队通过在钙钛矿薄膜生长过程中引入碱金属草酸盐,利用解离出的钾离子与氯离子之间的强结合作用,有效抑制了氯元素的垂直无序迁移,使其均匀分布于钙钛矿材料中,从而制备出载流子寿命长达20微秒、界面缺陷态密度低至每立方厘米10个的高质量钙钛矿薄膜。
🚀 **产业化前景广阔:** 钙钛矿太阳能电池因其低制备成本和高光电效率,被视为新一代太阳能电池技术的重要代表,具备广阔的发展潜力。此次效率与稳定性的协同突破,为其进一步的产业化发展提供了坚实的技术支撑。
快科技11月11日消息,据媒体报道,中国科学院半导体研究所游经碧研究员团队在钙钛矿太阳能电池技术领域取得重要进展,成功研制出光电转换效率达27.2%的高性能原型器件。
在稳定性方面,该器件表现出色:在1个标准太阳光及最大功率输出条件下持续运行1529小时后,仍能维持初始效率的86.3%;在1个标准太阳光与85℃光热耦合加速老化环境中运行1000小时后,亦可保持82.8%的初始效率。
钙钛矿太阳能电池因其制备成本低、光电效率高,被公认为新一代太阳能电池技术的代表,发展潜力广阔。经过十六年的快速发展,其转换效率已从最初的3.8%提升至26%以上,接近单晶硅电池水平,但仍有一定提升空间。实现高效率的关键在于制备高质量的钙钛矿半导体薄膜。
研究团队通过在薄膜生长过程中引入碱金属草酸盐,利用解离出的钾离子与氯离子之间的强结合作用,有效抑制了氯元素的垂直无序迁移,使其均匀分布于钙钛矿材料中。基于该方法,团队成功制备出载流子寿命达20微秒、界面缺陷态密度低至每立方厘米10个的高质量钙钛矿薄膜。
该研究在提升钙钛矿太阳能电池效率与稳定性方面实现了协同突破,为其进一步产业化发展提供了重要技术支撑。