三结太阳电池广泛应用于卫星、空间探测器等航天领域，如何利用低成本材料推动其在地面大规模应用，是当前光伏领域的重要研究方向。我国科学家近期在高效率三结太阳电池方面取得新进展，实现32.22%的认证稳态光电转换效率。相关研究成果8月17日发表于《自然》杂志。
“这种三结太阳电池的底层为硅电池，中间和顶部则分别采用不同带隙的钙钛矿吸光层，从而更加充分地利用太阳光谱。”论文共同通讯作者、东南大学化学化工学院教授姚惠峰介绍，宽带隙钙钛矿顶电池是三结器件获得高输出电压的关键，但材料表面缺陷引起的非辐射复合会造成显著的电压损失，成为制约器件效率进一步提升的重要瓶颈。
针对这一问题，来自东南大学、天合光能、复旦大学等单位的联合科研团队从分子结构设计入手，设计并合成了一种新型界面钝化材料4F-POEABr。实验结果表明，这种材料能够有效减少宽带隙钙钛矿表面缺陷。在此基础上，团队进一步通过优化器件中间层结构，调控三结太阳电池内部的光场分布和不同子电池之间的电流匹配，最终实现了32.22%的认证稳态光电转换效率。
光伏科学与技术全国重点实验室副主任张鸿说，钙钛矿材料具有带隙易调控、制备工艺灵活等特点，与成熟的硅光伏技术结合，有望为发展兼具高效率和低成本潜力的新一代太阳电池提供新的技术路线。
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