近期，中国科学院宁波材料技术与工程研究所传来振奋人心的消息，其硅基太阳能及宽禁带半导体团队在叶继春研究员的卓越领导下，于钙钛矿叠层太阳电池领域取得了突破性进展。这一成果特别聚焦于高效钙钛矿与铜铟镓硒（CIGS）叠层电池的研发。
据悉，研究团队在面积为1.09平方厘米的器件上，实现了高达23.8%的光电转换效率，这一数据不仅标志着该类型电池效率的显著提升，更刷新了全球范围内的纪录。相关研究成果已于近日在权威科学期刊《自然・能源》上发表。
柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池，凭借其结合钙钛矿出色的光电转换特性和CIGS卓越的机械柔韧性的优势，被视为轻质柔性光伏领域的明日之星。然而，该领域的研究并非一帆风顺，特别是粗糙的CIGS底电池表面给钙钛矿活性层的均匀覆盖带来了巨大挑战。同时，传统自组装单分子（SAMs）空穴传输材料易于团簇和界面脱附，这些问题严重阻碍了叠层器件，特别是大面积器件的光电转换效率和长期稳定性。
为了克服这些难题，研究团队创新性地开发了一种反溶剂种子层策略。这一策略不仅成功解耦了SAMs的吸附与溶解过程，还同步整合了钙钛矿晶种诱导生长技术。在溶解过程中，高极性溶剂有效抑制了SAMs中的团簇现象；而在吸附过程中，低极性反溶剂则为SAMs提供了理想的热力学环境。
通过引入预混晶种层，研究团队进一步提升了钙钛矿的润湿性、结晶质量和界面粘附力。最终，他们成功制备出了面积为1平方厘米的柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池，其认证效率高达23.8%。更为令人瞩目的是，这款电池在连续工作320小时后，仍能保持90%以上的初始性能，并且在1厘米的弯曲半径下，能够耐受高达3000次的弯折循环。
柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池的示意图清晰地展示了其结构和工作原理，为未来的研究和应用提供了宝贵的参考。
