日前，中国科学院宁波材料技术与工程研究所与合作者成功制备出1平方厘米认证效率为23.8%的柔性钙钛矿/铜铟镓硒(CIGS)叠层太阳电池。电池在连续工作320小时后，仍能保持90%以上初始性能。相关研究成果近日发表于《自然-能源》。
柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池因兼具钙钛矿优异的光电性能和CIGS出色的机械柔韧性，在轻质柔性化光伏领域展现出广阔的应用前景，成为低空飞行器、近地轨道卫星等对重量敏感的应用场景的重要技术选择之一。
然而，开发适用于粗糙表面的钙钛矿顶电池均匀生长技术，是实现高效、稳定柔性钙钛矿/CIGS叠层电池亟待解决的核心难题。
研究团队在前期钙钛矿叠层太阳电池研究的基础上，开发了一种反溶剂种子层策略，解耦SAMs吸附与溶解过程，并同步整合钙钛矿晶种诱导生长。在溶解过程中，高极性溶剂可抑制SAMs中团簇;在吸附过程中，低极性反溶剂可为SAMs吸附提供良好的热力学环境。通过引入预混晶种层，研究人员提升了钙钛矿的润湿性、结晶质量和界面黏附力。
研究团队最终制备了1平方厘米认证效率为23.8%的柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池，是目前1平方厘米柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池效率的最高值，制备出的电池在连续工作320小时后仍保持90%以上初始性能，并可在1厘米弯曲半径下耐受3000次弯折循环。
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