中国科学家实现钙钛矿-有机叠层太阳能电池效率28.04%的世界纪录

中国科学家的钙钛矿-有机串联太阳能电池效率达到28.04%的世界纪录中国科学院的研究人员报道了一种钙钛矿-有机串联太阳能电池，据称其效率高达28.04%，该电池使用可光转换的TDB分子来提高钙钛矿薄膜质量和器件稳定性。钙钛矿-有机串联太阳能电池|图片来源：中国科学院 中国科学院（CAS）的研究人员声称，基于宽带隙钙钛矿底部电池和窄带隙有机顶部电池的叠层太阳能电池实现了 28.04% 的功率转换效率。研究人员在一份新闻稿中表示，该结果得到了独立第三方的确认，但没有透露该组织的身份，也没有具体说明设备性能的哪些方面得到了验证。他们还声称该结果代表了这种电池配置的世界纪录。该器件还表现出出色的稳定性，在光照下连续运行 625 小时后仍保持 90% 的初始效率。他们方法的新颖之处在于使用一种称为 4-[3-(三氟甲基)-3H-二氮杂环-3-基]苄胺 (TDB) 的光转化分子来改善用于顶部电池的钙钛矿薄膜的均匀性。在成膜过程中，TDB 可以调节分子组织、结晶动力学和界面相互作用，从而提高薄膜均匀性、降低缺陷密度并优化电荷传输路径。这种调节可以抑制有害缺陷的形成并减轻离子迁移，从而增强载流子提取、操作稳定性和对光引起的退化的抵抗力。此外，TDB 在光照下保持活性的能力可在器件运行期间提供连续调节，解决与形态不稳定和性能衰减相关的关键挑战。在标准照明条件下，性能最佳的钙钛矿器件的功率转换效率为20.01%，开路电压为1.42 V，填充因子为85.13%。结合到串联太阳能电池中，它实现了 28.80% 的峰值效率，但报告的值伴随着不稳定问题。该太阳能电池在《自然》杂志上发表的“带有光转换稳定剂的钙钛矿-有机串联太阳能电池”中进行了描述。去年12月，德国波茨坦大学和中国科学院的研究人员表示，他们基于相同配置的串联太阳能电池实现了25.7%的效率。

2025 年 6 月晚些时候，新加坡太阳能研究所 (SERIS) 声称基于底部电池中的新型有机吸收剂，钙钛矿有机串联太阳能电池的效率达到 26.4%，据报道，由于称为 P2EH-1V 的不对称非富勒烯受体 (NFA)，该电池“显着”增加了近红外 (NIR) 光子收集。该内容受版权保护，不得重复使用。如果您想与我们合作并希望重复使用我们的一些内容，请联系：[email protected]。该内容受版权保护，不得重复使用。如果您想与我们合作并希望重复使用我们的一些内容，请联系：[email protected]。