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新型太阳能电池问世：实现在高温环境下的高效稳定运行
2025年11月26日 10:38:22
来源：化工仪器网 点击量：5072
新加坡国立大学科学家研制出一种耐热钙钛矿-硅叠层太阳能电池，光电转换效率超过34%，更在65℃高温下连续运行1200小时后，性能几乎保持不变。
近日，新加坡国立大学科学家研制出一种耐热钙钛矿-硅叠层太阳能电池。该电池不仅光电转换效率超过34%，更在65℃高温下连续运行1200小时后，性能几乎保持不变。相关研究成果发表于《科学》杂志。
近年来，随着全球对清洁能源需求的日益增长，太阳能作为一种丰富且可再生的能源，其开发利用技术备受关注。传统的硅基太阳能电池虽然技术成熟，但在光电转换效率和耐高温性能方面仍有提升空间。
据了解，目前硅基太阳能电池已广泛应用于全球各地的屋顶与田野，但其性能正逐渐逼近理论极限。为提升发电效率，科学家让硅与极具潜力的材料——钙钛矿“联姻”，形成叠层结构，以期在同一面积内吸收更多阳光、产生更多电力。这类被称为“钙钛矿-硅叠层太阳能电池”的混合器件，虽已实现接近35%的转换效率，但其长期稳定性仍是制约发展的瓶颈问题之一。
而此次新加坡国立大学科学家们研制的耐热钙钛矿-硅叠层太阳能电池，凭借其优势性能表现，为太阳能电池领域带来了新的突破。该电池结合了钙钛矿材料的高光电转换效率和硅材料的稳定性，实现了在高温环境下的高效稳定运行，为太阳能电池的商业化应用开辟了更广阔的前景。
该款电池在持续光照与高温下测试表现，钙钛矿本身性能稳定，但负责在层间传输电荷的“空穴传输层”，即自组装单层(SAM)却开始失效。SAM在受热时会逐渐失去有序结构，扰乱电流通路，导致电池性能下降。
为解决这一问题，团队研发出一种新型SAM，并在此基础上设计出新型叠层太阳能电池。测试结果显示，其光电转化效率突破34%。而且，在65℃高温环境中连续运行1200小时后，该电池仍能保持96%以上的初始性能，这在钙钛矿太阳能电池中实属难得。
未来，随着新材料、新技术的不断涌现，太阳能电池将更加高效、经济、环保，为实现全球能源转型和可持续发展目标贡献力量。
素材来源：科技日报
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