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鈣鈦礦-有機疊層太陽能電池研究取得新進展。記者18日從中國科學院化學研究所獲悉，來自該所等單位的科研人員將寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池與有機太陽能電池結合，開發(fā)出新型鈣鈦礦-有機疊層太陽能電池，其光電轉化效率可達26.4%（經(jīng)第三方認證為25.7%），刷新了鈣鈦礦-有機疊層太陽能電池光電轉化效率的最高紀錄。相關研究成果在線發(fā)表于《自然》雜志。

太陽能電池作為將太陽能轉化為電能的關鍵技術，一直是清潔能源領域研究和應用的熱點。其中，以鈣鈦礦太陽能電池和有機太陽能電池為代表的新一代可溶液印刷制造的太陽能電池，因具有易制備、重量輕以及可制備成柔性器件等優(yōu)點，在便攜式能源、建筑光伏一體化、室內光伏等領域具有重要應用前景。

“近幾年，鈣鈦礦太陽能電池和有機太陽能電池的能量轉化效率均得到了快速提升，提升穩(wěn)定性是下一步努力的方向。”論文共同通訊作者、中國科學院化學所李永舫院士坦言。

作為一種新興的疊層太陽能電池技術，鈣鈦礦-有機疊層太陽能電池備受關注。該新型疊層太陽能電池結構在有效提升光電轉化效率的同時，可以大幅提升器件穩(wěn)定性。

開路電壓的提升，是提高鈣鈦礦-有機疊層太陽能電池效率的關鍵因素。“我們在研究中發(fā)現(xiàn)，寬帶隙鈣鈦礦吸光層與電子傳輸層界面處存在嚴重的界面復合，這會導致電壓損失。”論文共同通訊作者、中國科學院化學所研究員孟磊說，“為降低界面處的電壓損失，從而提升太陽能電池效率，我們采用了同分異構體分子鈍化寬帶隙鈣鈦礦吸光層與電子傳輸層界面的策略。”

研究發(fā)現(xiàn)，鈍化處理后的寬帶隙鈣鈦礦吸光層與電子傳輸層的界面復合大幅降低，實現(xiàn)了開路電壓達到1.36伏特、能量轉化效率大于18%的寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池。“與有機太陽能電池結合后，我們成功實現(xiàn)了具有26.4%光電轉化效率的鈣鈦礦-有機疊層太陽能電池。”孟磊說。

這項研究為寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池降低電壓損失提供了全新思路，將有力促進鈣鈦礦/有機疊層太陽能電池的發(fā)展。

（中國科學院化學研究所供圖）