钙钛矿太阳能电池新突破：光电转换效率超27%，稳定性显著提升
中国科学院半导体研究所近日发布一项重大研究成果，由游经碧研究员带领的科研团队成功研发出新型钙钛矿太阳能电池原型器件，其光电转换效率已达到27.2%。这项突破性成果已发表于国际权威学术期刊《科学》，标志着我国在新型光伏技术领域取得重要进展。
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实验数据显示，在标准太阳光照射和最大功率输出条件下，该器件持续运行1529小时后仍能保持在初始效率的86.3%。更值得关注的是，在85℃高温与标准光照的复合老化测试中，器件工作1000小时后效率衰减仅为17.2%，展现出卓越的稳定性。这一突破性进展为钙钛矿电池的商业化应用扫除了关键障碍。
作为新一代光伏技术的代表，钙钛矿电池凭借其低成本印刷制备工艺和高理论转换效率备受关注。十六年间，该领域效率纪录从3.8%跃升至26%以上，逐步逼近传统单晶硅电池水平。但科研人员指出，要实现理论极限效率，高质量半导体薄膜的制备仍是核心挑战。
研究团队创新性地引入碱金属草酸盐添加剂，通过钾离子与氯离子的强相互作用，有效抑制了氯元素在薄膜生长过程中的垂直迁移。这种分子级调控使氯元素均匀分布于钙钛矿晶格中，成功制备出载流子寿命达20微秒、界面缺陷密度低至10¹⁰/cm³的优质薄膜。该技术突破同时提升了电池效率与长期运行稳定性。
业内专家表示，这项研究通过材料创新实现了效率与稳定性的双重突破，为钙钛矿电池从实验室走向产业化市场提供了关键技术支撑。随着相关工艺的持续优化，这种新型光伏器件有望在分布式发电、建筑一体化等领域展现巨大应用潜力。
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