无铅太阳能电池光电转换效率大幅提升

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【索取资料】科技日报讯(记者王春通讯员沉瀚)10月20日,记者在复旦大学获悉,该校智能材料与未来能源创新学院青年研究员梁佳带领的团队研发出全生命周期无害的锡基钙钛矿太阳能电池。寿命,打破了该领域光电转换效率的世界纪录。这一创新成果攻克了无铅可持续绿色太阳能技术领域的重大难题,为我国清洁能源材料领域带来了新的突破。最近,《自然》在线发表了一篇相关文章。长期以来,科学家们一直致力于提高铅基钙钛矿太阳能电池的效率,但他们潜在的铅污染始终像达摩克利斯之剑一样悬在他们的头顶。锡基钙钛矿太阳能电池环保无害,但器件稳定性和光电转换效率较低。针对这一问题,梁佳团队提出了一种巧妙的“双层空穴传输层”结构。该结构以高度稳定的氧化镍为基底,在顶部构建自组装单分子层,形成多功能、均匀且功能协同的层。 “氧化镍与钙钛矿直接接触。表面的氧空位导致锡基钙钛矿分解。自组装分子层可以将氧化镍氧化物和钙钛矿分开。”梁佳解释道。梁佳介绍,过去五年来,研究团队一直致力于缺陷控制、界面优化、载流子提取等重要科学挑战。通过系统地建立了从材料生长到能带控制和界面工程的完整技术体系,成功生产出环保、环保、高效的锡基钙钛矿太阳能电池。据权威独立认证,该太阳能电池的光伏转换效率达到17.7%,打破了此前锡基钙钛矿太阳能电池16.5%左右的世界纪录。在前期成果的基础上,梁佳团队将同步开展大型表面电池的制备和可扩展性研究,开展并推动技术从实验室到实际应用。该团队已成功制造出尺寸仅为几平方厘米的高质量锡基钙钛矿薄膜,在大面积器件中实现了创纪录的效率。

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