柔性串联太阳能电池效率达24.6%并可承受3000次弯曲-k8凯发

铜铟镓硒(cigs)是一种商业半导体，以其出色的可调带隙、强光吸收、低温敏感性和卓越的操作稳定性而闻名，使其成为下一代串联太阳能电池底部电池使用的有希望的候选材料。

柔性钙钛矿/cigs叠层太阳能电池将顶层钙钛矿(一种能够高效将阳光转化为电能的材料)与底层cigs结合在一起。因此，这种叠层电池在光伏领域的轻量化、高效应用方面拥有巨大潜力。

然而，cigs表面粗糙，难以在其上制作出高质量的钙钛矿顶部电池，从而限制了这些串联电池的商业化前景。

在《自然能源》杂志发表的一项研究中，中国科学院宁波材料技术与工程研究所叶继春教授领导的研究小组开发了一种创新的反溶剂接种策略，以提高钙钛矿顶电池在粗糙表面上的性能。

科学家将自组装单层(sam)的吸附和溶解过程分离，同时整合钙钛矿接种。

他们利用高极性溶剂防止自组装膜 (sam) 在溶解过程中聚集，同时以低极性溶剂作为抗溶剂，促进吸附过程中致密自组装膜 (sam) 的形成。此外，预混种子层改善了钙钛矿的润湿性和结晶性，确保其与基底牢固结合。

凭借这些创新技术，该团队成功制备出1.09平方厘米的柔性单片钙钛矿/cigs叠层太阳能电池。与顶级刚性太阳能电池相比，该器件实现了高达24.6%的稳定效率(认证效率为23.8%)，这是迄今为止柔性薄膜太阳能电池的最高效率之一。

经过 320 小时的运行和 3,000 次半径为 1 厘米的弯曲循环后，该设备仍保留了其初始效率的 90% 以上，表现出卓越的机械耐久性和长期稳定性。

这一成果为开发成本低、高性能的柔性串联太阳能电池奠定了基础，推动了串联太阳能电池技术的商业化应用。