【儀表網 研發(fā)快訊】 近日，東南大學化學化工學院姚惠峰教授團隊與天合光能、復旦大學等單位合作，在鈣鈦礦/鈣鈦礦/晶體硅三結太陽電池研究方面取得重要進展。相關成果以“三結太陽電池的缺陷鈍化與光學管理(Defect passivation and optical management of triple-junction solar cells)”為題發(fā)表于國際頂級學術期刊《Nature》。
鈣鈦礦/鈣鈦礦/晶體硅三結太陽電池通過不同帶隙吸光材料對太陽光譜進行分級利用，具有突破單結太陽電池效率極限的潛力。其中，寬帶隙鈣鈦礦頂電池是獲得高輸出電壓的關鍵，但其表面缺陷和非輻射復合等問題，造成顯著的電壓損失，成為制約三結器件效率進一步提升的重要瓶頸。
針對這一關鍵問題，團隊從分子結構出發(fā)，設計并合成了一種新型界面鈍化材料4F-POEABr。該分子將具有強吸電子能力的全氟芳香共軛骨架與銨鹽鈍化基團集成，可以實現化學鈍化和場效應鈍化的協同，是該工作的核心材料設計思路。實驗結果表明，4F-POEABr能夠有效降低寬帶隙鈣鈦礦的表面缺陷和非輻射復合，提高薄膜均勻性，同時顯著抑制光照條件下的鹵素遷移和相分離。
經該分子修飾后，1.95eV寬帶隙子電池可以獲得1.413V的開路電壓。在此基礎上，合作團隊進一步結合多結器件光學管理，通過SnOx/IZO中間層的調控，優(yōu)化了三結器件內部光場分布和子電池電流匹配，最終實現了32.22%的認證穩(wěn)態(tài)光電轉換效率。該研究表明，通過有機功能分子的精準結構設計，在分子尺度協同調控鈣鈦礦界面的化學缺陷與局域電場，是降低電壓損失、提升多結太陽電池性能的有效途徑。
論文第一作者為東南大學與天合光能聯合培養(yǎng)博士后徐業(yè)。東南大學化學化工學院姚惠峰，復旦大學張鴻，天合光能高紀凡、陳奕峰、張學玲和謝志剛為論文共同通訊作者，東南大學為共同通訊單位。
引用：東南大學姚惠峰團隊在《Nature》發(fā)表最新研究成果 【引用時間：2026年8月19日】
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