記者10月15日從南京大學(xué)獲悉,，由該校譚海仁教授團(tuán)隊(duì)、仁爍光能(蘇州)有限公司制備的1.05平方厘米全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池穩(wěn)態(tài)光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)28.2%,，刷新了該尺度全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池的世界紀(jì)錄，相關(guān)結(jié)果已被收錄到國(guó)際權(quán)威的《太陽(yáng)能電池效率表》,。研究成果14日發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》,。

　　近年來(lái)，譚海仁團(tuán)隊(duì)在制備0.05平方厘米小面積全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池中接連取得突破,，其光電轉(zhuǎn)換效率最高已達(dá)30.1%,。然而，1平方厘米以上的大面積全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率仍制約著鈣鈦礦疊層電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,。

　　“電池功能層成膜的不均勻,，是限制大面積全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池性能提升的重要因素。”論文共同第一作者,、南京大學(xué)2019級(jí)直博生王玉瑞告訴科技日?qǐng)?bào)記者,。

　　對(duì)此，研究團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦與電子傳輸層之間引入了4-氟苯乙胺氯和4-三氟甲基苯胺氯,?！把芯堪l(fā)現(xiàn)，4-氟苯乙胺氯處理后的鈣鈦礦,，表面的均勻性得到了顯著提升，而4-三氟甲基苯胺氯則可以有效增強(qiáng)器件的電流,?！闭撐牡墓餐ㄓ嵶髡咦T海仁表示，鑒于這些特性,，團(tuán)隊(duì)使用混合兩種分子的后處理溶液,，開(kāi)發(fā)了一種定制的二維鈣鈦礦插入層，優(yōu)化鈣鈦礦器件在電子傳輸層界面處的均勻性及性能,。

　　研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步分析了該插入層的結(jié)構(gòu)特性與作用機(jī)制,，發(fā)現(xiàn)4-三氟甲基苯胺氯的引入，影響了4-氟苯乙胺氯生成二維鈣鈦礦的過(guò)程,，并導(dǎo)致二維鈣鈦礦周期性的減弱,。相較于其他器件，插入這種二維鈣鈦礦的大面積寬帶隙單結(jié)器件的光電轉(zhuǎn)換效率平均效率由17.5%提升至18.7%,。

　　“我們將優(yōu)化后的寬帶隙鈣鈦礦用于制備全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池,，其光電轉(zhuǎn)換效率與當(dāng)前最佳的小面積全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池的數(shù)值相當(dāng)，意味著在面積擴(kuò)大時(shí)沒(méi)有發(fā)生明顯的電流損失,?！蓖跤袢鹫f(shuō)。

　　經(jīng)國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)JET第三方認(rèn)證,，該團(tuán)隊(duì)制備的大面積全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池的穩(wěn)態(tài)光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)28.2%,。

　　“28.2%是目前該尺寸下全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池的最高轉(zhuǎn)換效率，該研究解決了疊層電池面積放大制備過(guò)程中效率下降的關(guān)鍵技術(shù)難題,，這將推動(dòng)全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,。”譚海仁表示,。(記者 金鳳)

編輯：周大為