如何让太阳电池捕获更多阳光、转化更多电能，同时经得起长期运行的考验？近日，浙江大学杨德仁院士团队从材料组分设计和微观结构调控两方面入手，探索提升钙钛矿吸光材料稳定性的新路径，并制备出高效稳定的硅基钙钛矿叠层太阳能电池。相关研究发表于《Nature Energy》。
硅基钙钛矿叠层太阳能电池就像将两种太阳电池叠放在一起：上层钙钛矿吸收短波段光，下层晶硅利用长波段光，让太阳光得到更充分的利用。但顶部钙钛矿吸光层在持续光照和温度变化下，材料内部的离子可能发生迁移，造成器件性能衰减，稳定性成为其走向实际应用的关键。
研究团队选择纯碘无甲铵铯-甲脒钙钛矿作为顶部吸光材料，减少卤素相分离等风险；并开发了一种用于晶界调控的铅基金属液晶材料，缓解应力集中、改善晶格排列。专家表示，这项研究为改善器件性能和运行稳定性提供了新思路，随着研究深入，叠层电池有望进一步释放效率潜力，拓展高效光伏技术的应用空间。
延伸阅读：钙钛矿材料具有优异的光电性能，制备成本相对较低，被视为下一代光伏材料的重要方向。但它对水汽、光照和温度较敏感，稳定性是产业化的关键。通过组分设计、界面调控和封装技术改进，科研人员正努力提升其在真实环境下的寿命。
