新加坡国立大学科研团队在太阳能电池技术领域取得重大突破。该团队开发的钙钛矿有机串联太阳能电池经权威测试，在1平方厘米有效面积上的光电转换效率达到26.4%，刷新了同类设备的最高纪录。这一成果已于近期在国际权威学术期刊《自然》上发表。
该新型电池采用了创新的器件结构设计，重点改进了金属电极与活性层之间的界面处理技术。研究团队通过优化银电极的沉积工艺，显著降低了电极与钙钛矿层之间的接触电阻。同时开发了新型半透明导电膜作为中间电极，实现了光子在两个子电池之间的有效分配。
在材料选择方面，研究人员特别注重金属电极的稳定性。传统的
钙钛矿太阳能电池常因金属电极与卤化物反应而导致性能衰减。该团队采用复合金属电极结构，通过引入超薄阻挡层，有效抑制了界面副反应。这种设计不仅提高了电池效率，还大幅延长了器件的使用寿命。
钙钛矿层是该电池的核心组件，其质量直接影响光电转换效率。研究团队通过精确控制结晶过程，获得了缺陷密度极低的钙钛矿薄膜。特别值得一提的是，他们开发了新型金属氧化物电子传输层，改善了载流子的提取和传输效率。这种材料组合使电池的开路电压得到显著提升。
串联结构是该电池的另一技术亮点。研究人员精心设计了宽带隙和窄带隙钙钛矿的组合，实现了对太阳光谱更充分的利用。中间连接层采用了特殊的金属氧化物/金属/金属氧化物三明治结构，在保证光学透明度的同时，提供了优异的电学连接性能。
从制造工艺看，该电池采用溶液法制备，具有较好的规模化生产潜力。研究团队开发了新型金属电极沉积技术，可在较低温度下形成均匀致密的电极薄膜。这一突破解决了传统高温工艺对有机材料的损伤问题，为未来产业化奠定了基础。
在实际应用方面，这种高效率串联电池特别适合建筑一体化
光伏场景。其半透明的特性使其可用作建筑玻璃幕墙，而优化的金属电极设计则确保了良好的透光性和导电性。研究人员表示，通过进一步优化材料和工艺，该技术有望在未来实现30%以上的转换效率。
稳定性一直是钙钛矿太阳能电池产业化的主要障碍。该团队通过引入新型金属封装材料和界面修饰层，显著提升了电池的耐候性。加速老化测试显示，封装后的电池在连续光照1000小时后仍能保持初始效率的90%以上。
这一研究成果为下一代
光伏技术的发展指明了方向。随着金属电极工艺和界面工程的不断完善，钙钛矿有机串联太阳能电池有望在未来几年实现商业化应用。该技术的突破也将推动相关金属材料和制备设备产业的发展，为清洁能源转型提供新的技术支撑。
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河南 - 洛阳
2025年07月16日 ~ 18日
