从“惧光”到“驭光” 我国科学家在叠层太阳能电池研究方面取得新突破

记者从中国科学院化学研究所获悉，近日，该所李永舫院士／孟磊研究员团队创新性提出“全阶段调控”策略，通过引入一种可光转换的添加剂分子，成功制备出稳态光电转换效率达到28.04％（经第三方机构认证）的高性能钙钛矿－有机叠层太阳能电池，再次刷新该类器件光电转换效率的世界纪录，实现了钙钛矿－有机叠层太阳能电池从“惧光”到“驭光”的转变。相关研究成果的论文北京时间7月13日发表在国际学术期刊《Nature》上。

为进一步提升太阳能电池的光电转换效率，近年来，钙钛矿-有机叠层太阳能电池应运而生。然而，宽带隙钙钛矿材料长期面临这样一个科学难题：其在制备和运行阶段易发生成分分离，从而导致性能快速衰减。

“这项研究的关键技术难题是如何让高溴含量宽带隙钙钛矿从‘惧光’变成‘驭光’，新引入的TDB分子正是实现这一转变的关键。”化学研究所研究员孟磊表示。基于上述调控思路，研究团队将经优化的宽带隙钙钛矿前电池与窄带隙有机后电池结合，制备出钙钛矿-有机叠层太阳能电池，实现28.80%的光电转换效率。在持续光照运行625小时后，该器件仍保持初始效率的90%，展现出良好的工作稳定性。

钙钛矿-有机叠层太阳能电池兼具轻量化、柔性化和高比功率优势，可广泛应用于可穿戴电子等地面场景，也将在卫星等航天领域发挥积极作用。（经济日报记者  沈慧）