新型串联太阳能电池转化效率达到25.7%

实验室中模拟阳光下的钝化太阳能电池。 资料来源：C. Thee Vanichangkul

提高太阳能电池的效率以减少对化石燃料的依赖是太阳能电池研究的一个主要目标。 将选择性吸收长短波长（如光谱中的蓝/绿和红/红外部分）的材料结合起来，是一种众所周知的最大限度利用太阳光和提高效率的策略。

目前，太阳能电池的最佳吸收部分由硅或 CIGS（铜铟镓硒）等传统材料制成。 然而，这些材料需要较高的加工温度，因此碳排放量相对较高。

过氧化物有机串联太阳能电池装置示意图。 资料来源：Felix Lang

波茨坦大学和中国科学院的一个研究小组将过氧化物太阳能电池和有机太阳能电池结合在一起，创造出一种串联太阳能电池，其效率达到破纪录的 25.7%。

由波茨坦大学物理学家 Felix Lang 博士、中国科学院孟雷教授和李永芳教授领导的研究小组在《自然》杂志上发表的一项研究中详细介绍了他们的工作。

Felix Lang 和 Guorui He 与包晶OPV太阳能电池。 图片来源：C. Thee Vanichangkul

Lang说："只有将两项重大突破结合起来，才有可能实现这一创纪录的25.7%的效率。"

首先，孟和李合成了一种新型红/红外吸收有机太阳能电池，将其吸收范围进一步扩大到红外。他解释说："尽管如此，串联太阳能电池还是受到了过氧化物层的限制，如果将过氧化物层调整为只吸收太阳光谱中的蓝色/绿色部分，则会出现严重的效率损失。为了解决这个问题，我们在过氧化物上使用了一种新型钝化层，这种钝化层可以减少材料缺陷，提高整个电池的性能。"

编译自/ScitechDaily