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提高太陽能電池效率以減少對化石能源的依賴是當前研究的重點目標。由德國波茨坦大學(xué)和中國科學(xué)院研究人員組成的團隊，成功將鈣鈦礦與有機吸收劑結(jié)合，制造出效率創(chuàng)紀錄的串聯(lián)太陽能電池。這一研究成果發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上。 通過結(jié)合能夠選擇性吸收短波和長波（如藍/綠和紅/紅外光譜部分）的材料，研究團隊實現(xiàn)了對太陽光的最大化利用，這是提高太陽能電池效率的常見策略。然而，迄今為止，最優(yōu)的紅光和紅外吸收材料通常由硅或CIGS（銅銦鎵硒化物）制成。這些材料需要高溫加工，導(dǎo)致碳足跡較高。 此次研究將鈣鈦礦和有機太陽能電池兩種新興技術(shù)結(jié)合，它們均可在低溫下加工，顯著降低了碳足跡。盡管如此，要實現(xiàn)創(chuàng)紀錄的25.7%效率并非易事，研究團隊通過兩項關(guān)鍵突破解決了技術(shù)瓶頸。首先，他們合成了一種新型紅光/紅外吸收有機太陽能電池，將吸收范圍進一步擴展至紅外。盡管如此，串聯(lián)太陽能電池的效率提升仍受到鈣鈦礦層的限制。如果鈣鈦礦層被調(diào)整為只吸收太陽光譜中的藍/綠部分，其吸收效率將顯著下降，導(dǎo)致整體性能受到強烈影響。為了解決這一問題，研究團隊在鈣鈦礦層表面引入了一種新型鈍化層。這一創(chuàng)新有效減少了材料缺陷，從而顯著提升了電池的整體性能和光電轉(zhuǎn)換效率。 --《每日科學(xué)》網(wǎng)站（www.sciencedaily.com） |
