科技新突破 我国科学家领先制备出高性能柔性叠层太阳电池

西湖大学创新研究取得重大突破：柔性叠层太阳电池光电转换效率突破至23.4%

IT之家2月6日消息，近日，西湖大学未来产业研究中心与工学院王睿团队在柔性叠层太阳电池领域取得了重要突破。
该团队成功实现了钙钛矿与铜铟镓硒两种材料的叠加技术，使得光电转换效率达到了惊人的23.4%。
这一重要研究成果已发表在《自然・光子学》期刊上，预示着柔性轻薄叠层太阳电池的广泛应用前景。

王睿团队的研究工作始于对单结钙钛矿太阳电池与叠层太阳电池的深入研究。
如果把单结钙钛矿太阳电池比作一块单层蛋糕，那么叠层太阳电池便是多层口味的蛋糕。
不同口味的蛋糕层对应不同的半导体材料层，每一层都能捕捉特定波长的太阳光，这使得叠层太阳电池能够吸收比单层电池更广泛的太阳光能量，更高效地将太阳光转化为电能。

自2009年以来，单结钙钛矿太阳电池的光电转换效率已从最初的3.8%迅速提升至目前的约27%，与最高效的晶体硅太阳电池的效率相当。
两者效率都已接近瓶颈。
为了突破这一瓶颈，王睿团队选择将钙钛矿与铜铟镓硒（CIGS）两种材料进行叠层研究，以期实现更高的光电转换效率。

制备叠层太阳电池的过程如同在微观世界里制作多层蛋糕，对每一层的厚度、均匀性都有严格的要求。
每一层都不能有孔洞，并且需要使用不同的仪器设备进行参数优化和控制。
这一技术挑战不仅要求科研人员具备高超的技术水平，更需要耐心和毅力。

在2022年，王睿实验室正式启动了两端柔性钙钛矿/铜铟镓硒叠层太阳电池的研发工作。
在初期尝试中，铜铟镓硒基底上的钙钛矿薄膜始终存在孔洞，无法形成致密的光吸收层。
在多次尝试后，团队成员田柳文与王睿商量后决定改变思维定式，尝试不同的钙钛矿薄膜制备工艺。
终于，在多次失败后，他们成功地制备出了具有均匀致密钙钛矿表面形貌的样品。

此后，王睿团队不断优化钙钛矿层以及其他层的制备工艺，最终在两端柔性钙钛矿/铜铟镓硒叠层太阳电池技术上实现了快速突破。
这一技术突破有望使得柔性叠层太阳电池在未来广泛应用于建筑、汽车、飞行器以及柔性可穿戴设备等多个领域。

这一重要研究成果不仅展示了西湖大学科研团队在新能源领域的实力，更为未来的能源利用提供了新的方向。
随着技术的不断进步和应用的推广，柔性叠层太阳电池有望成为全球能源转型的重要推动力之一。

西湖大学王睿团队在柔性叠层太阳电池领域的这一重大突破，不仅为新能源领域的发展带来了新的希望，也为未来的能源利用提供了更广阔的可能性。
我们期待这一技术在未来的进一步发展和应用推广，为全球能源转型和可持续发展做出更大的贡献。

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