首次！中國太陽能電池領域取得突破性進展

10月28日，記者從南京大學獲悉，該校助理教授林仁興、教授譚海仁團隊設計了一種基於偶極鈍化策略製備的全鈣鈦礦疊層太陽能電池。該電池經國際權威機構日本電氣安全和環境技術實驗室認證後發現，光電轉換效率高達30.1%，這是多晶薄膜太陽能電池光電轉化效率首次超過30%。該結果被收錄至《太陽能電池效率表》，相關成果於10月28日發表於國際學術期刊《自然》。

此次研究中，科研人員發現鈣鈦礦吸光層與空穴傳輸層之間的界面是載流子損耗較多的區域。團隊為此設計出一種偶極鈍化層，其結構類似城市中的單行道——一端連接鈣鈦礦吸光層，另一端連接空穴傳輸層，可驅使載流子向空穴傳輸層定向移動。

太赫茲輻射探測診斷結果清晰揭示了偶極鈍化策略在促進電荷傳輸、抑制損耗等方面的微觀機制。實驗數據顯示，經鈍化處理的鈣鈦礦薄膜總載流子遷移率提升68%以上，載流子擴散長度延長近30%。

該研究創新性提出「基質限域分子層」型空穴傳輸層構型新概念，突破了傳統自組裝單分子層型空穴傳輸層體系中面臨的分子聚集、堆疊和結晶的本徵限制，開創了具有分子適用性廣、工藝推廣性高的電荷傳輸層新技術路徑，解決了基於自組裝電荷傳輸層的鈣鈦礦光伏模組在製備過程中面臨的薄膜不均勻、界面不穩定等難題。

最終，透過與寧德時代21C創新實驗室合作，該研究成功實現光電轉換效率超過20%的1m×2m大尺寸鈣鈦礦光伏模組，創造了當前該領域的世界紀錄。