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提高太陽(yáng)能電池效率以減少對(duì)化石能源的依賴是當(dāng)前研究的重點(diǎn)目標(biāo)。由德國(guó)波茨坦大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院研究人員組成的團(tuán)隊(duì)，成功將鈣鈦礦與有機(jī)吸收劑結(jié)合，制造出效率創(chuàng)紀(jì)錄的串聯(lián)太陽(yáng)能電池。這一研究成果發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上。 通過(guò)結(jié)合能夠選擇性吸收短波和長(zhǎng)波（如藍(lán)/綠和紅/紅外光譜部分）的材料，研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)光的最大化利用，這是提高太陽(yáng)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(jī)太陽(yáng)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(shí)現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)錄的25.7%效率并非易事，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)兩項(xiàng)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(jī)太陽(yáng)能電池，將吸收范圍進(jìn)一步擴(kuò)展至紅外。盡管如此，串聯(lián)太陽(yáng)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(yáng)光譜中的藍(lán)/綠部分，其吸收效率將顯著下降，導(dǎo)致整體性能受到強(qiáng)烈影響。為了解決這一問題，研究團(tuán)隊(duì)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） |
