中化新網(wǎng)訊 近日，中國科學院寧波材料技術與工程研究所(簡稱寧波材料所)等成功制備出1立方厘米認證效率為23.8%的柔性鈣鈦礦/銅銦鎵硒(CIGS)疊層太陽電池，該電池在連續(xù)工作320小時后，仍能保持90%以上初始性能。相關成果發(fā)表于《自然—能源》。
柔性鈣鈦礦/CIGS疊層太陽電池因其兼具鈣鈦礦優(yōu)異的光電性能和CIGS出色的機械柔韌性，在輕質(zhì)柔性化光伏領域展現(xiàn)出廣闊的應用前景，成為低空飛行器、近地軌道衛(wèi)星等對重量敏感的應用場景的重要技術選擇之一。然而，粗糙的CIGS底電池表面會導致鈣鈦礦活性層難以實現(xiàn)均勻覆蓋，同時，傳統(tǒng)自組裝單分子(SAMs)空穴傳輸材料易發(fā)生團簇和界面脫附現(xiàn)象。這些因素嚴重制約了疊層器件的光電轉(zhuǎn)換效率和長期穩(wěn)定性。因此，開發(fā)適用于粗糙表面的鈣鈦礦頂電池均勻生長技術，成為實現(xiàn)高效穩(wěn)定柔性鈣鈦礦/CIGS疊層電池亟待解決的核心難題。
研究團隊開發(fā)了一種反溶劑種子層策略，解耦SAMs吸附與溶解過程，并同步整合鈣鈦礦晶種誘導生長。最終他們制備出1平方厘米認證效率為23.8%的柔性鈣鈦礦/CIGS疊層太陽電池，是目前1平方厘米柔性鈣鈦礦/CIGS疊層太陽電池效率的最高值，制備出的電池在連續(xù)工作320小時后仍保持90%以上初始性能，并可在1厘米彎曲半徑下耐受3000次彎折循環(huán)。
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