光电转换效率超27%！钙钛矿太阳能电池研制成功

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中国科学院半导体研究所游经碧团队报道钙钛矿太阳能电池原型器件光电转换效率27.2%。器件在1个标准太阳光最大功率输出下运行1529小时后保留86.3%初始效率，在85℃光热耦合加速老化1000小时后保留82.8%。研究通过在薄膜生长中引入碱金属草酸盐抑制氯垂直无序迁移，获得载流子寿命20微秒、缺陷密度每立方厘米10个的高质量钙钛矿薄膜，实现效率与稳定性同步提升。

快科技11月11日消息，据媒体报道，中国科学院半导体研究所游经碧研究员团队在钙钛矿太阳能电池技术领域取得重要进展，成功研制出光电转换效率达27.2%的高性能原型器件。

在稳定性方面，该器件表现出色：在1个标准太阳光及最大功率输出条件下持续运行1529小时后，仍能维持初始效率的86.3%；在1个标准太阳光与85℃光热耦合加速老化环境中运行1000小时后，亦可保持82.8%的初始效率。

钙钛矿太阳能电池因其制备成本低、光电效率高，被公认为新一代太阳能电池技术的代表，发展潜力广阔。经过十六年的快速发展，其转换效率已从最初的3.8%提升至26%以上，接近单晶硅电池水平，但仍有一定提升空间。实现高效率的关键在于制备高质量的钙钛矿半导体薄膜。

研究团队通过在薄膜生长过程中引入碱金属草酸盐，利用解离出的钾离子与氯离子之间的强结合作用，有效抑制了氯元素的垂直无序迁移，使其均匀分布于钙钛矿材料中。基于该方法，团队成功制备出载流子寿命达20微秒、界面缺陷态密度低至每立方厘米10个的高质量钙钛矿薄膜。

该研究在提升钙钛矿太阳能电池效率与稳定性方面实现了协同突破，为其进一步产业化发展提供了重要技术支撑。

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责任编辑：鹿角