
改进后的电池光电转换效率超过30%,国际学术期刊《自然》10月28日在线发表了相关研究论文。
我国下一代光伏技术取得新进展。南京大学谭海仁团队与国防科技创新院常超团队联合利用太赫兹技术实现了全钙钛矿堆叠光伏电池内载流子输运行为的精准无损检测。改进后的电池光电转换效率超过30%,国际学术期刊《自然》10月28日在线发表了相关研究论文。这是南京大学等单位研制的光电转换效率达到30.1%的全钙钛矿堆叠式光伏电池。 。主要困难在于无法准确检测和组织钙钛矿材料中的载流子等。常超团队研发的非接触、无损太赫兹辐射探测光谱特征技术,经过数十次实验,有效解决了这一问题。太赫兹光子具有亚带隙能量特性,可以特异性检测钙钛矿中的自由载流子浓度,而不会对带间跃迁造成干扰。同时,太赫兹场振荡和载流子动量弛豫的皮秒级同步特性为研究载流子输运行为提供了独特的时间分辨能力。在这项研究中,研究人员发现钙钛矿光吸收层与空穴传输空穴之间的界面是载流子损失较大的区域。该团队为此设计了偶极钝化层,就像城市中的单向街道。一端连接钙钛矿吸光层,另一端连接空穴传输孔,使载流子向空穴传输孔移动。太赫兹辐射探测和诊断结果清楚地揭示了偶极子钝化方法促进电荷传输和抑制损失的微观机制。实验数据表明,钝化后的钙钛矿薄膜的总载流子迁移率提高了68%以上,载流子扩散长度延长了约30%。太赫兹技术指导高效全钙钛矿串联光伏电池的制备。 (受访者供图)经国际权威第三方机构认证,采用钝化技术制备的新型全钙钛矿叠层光伏电池,光电转换效率达到30.1%。这是该类型电池效率首次超过30%。被列入国际《太阳能电池效率表》。论文第一作者、南京大学助理教授林仁兴市现代工程与应用科学学院表示,这项研究凸显了太赫兹光谱技术在揭示载流子内在物理性质方面的独特优势,为未来高效材料的设计提供了新的技术路径。 (记者陈熙媛)编辑:郑建龙