近日，betway必威西谭海仁教授团队在大面积全钙钛矿叠层组件领域取得新突破，经国际权威第三方机构测试，其稳态光电转换效率高达24.5%，刷新了全钙钛矿叠层组件的世界纪录效率，为全钙钛矿叠层电池的量产和商业化应用奠定了技术基础。相关研究成果发表于国际学术期刊Science上。
钙钛矿是新型太阳能电池的重点研发方向之一。国家能源局、科学技术部联合印发《“十四五”能源领域科技创新规划》明确指出需要大力开展钙钛矿/钙钛矿（简称“全钙钛矿”）高效叠层电池制备及产业化生产技术研究。谭海仁团队一直致力于新型全钙钛矿叠层电池技术的研究，近年来，团队通过晶粒表界面钝化策略实现了认证纪录效率达28.0%的小面积全钙钛矿叠层电池，并进一步通过可量产化制备技术实现了21.7%认证效率的大面积叠层组件。
然而，大面积全钙钛矿叠层组件的光电转换效率与小面积叠层电池有较大差距，制约了钙钛矿叠层电池的产业化进程。窄带隙钙钛矿薄膜的均匀制备是限制大面积组件性能提升的关键问题。为了攻克这个难题，团队在前驱体溶液中加入了甘氨酰胺盐酸盐，它能够减缓钙钛矿的结晶速率，大幅延长了钙钛矿薄膜大面积成膜的制备窗口时间，实现了铅锡钙钛矿薄膜的大面积、均匀化制备，并且能自发诱导修复底部缺陷，大幅提升钙钛矿薄膜的载流子寿命。
团队将用这种办法制备的窄带隙子电池与宽带隙子电池相结合，在此基础上构筑了高效率大面积的全钙钛矿叠层组件。经国际权威第三方机构测试，其稳态光电转换效率高达24.5%，为目前大面积钙钛矿电池组件的最高转换效率，相关结果被国际权威的太阳能电池世界纪录效率表“Solarcell effciency tables”收录，为全钙钛矿叠层电池的产业化提供了解决方案。
谭海仁是我校现代工程与应用科学学院教授、博士生导师，长期从事新型光伏材料与器件的研究工作，包括钙钛矿太阳能电池、硅基太阳能电池及新型高效低成本叠层太阳能电池，钙钛矿叠层电池的世界纪录效率7次被国际权威的“Solarcell efficiency tables”收录，已在Science、Nature、NatureEnergy等学术期刊发表论文90余篇，成果入选“中国科学十大进展”“中国光学十大进展”“中国半导体十大研究进展”等。
（文/李烨婧）
