科技 | 告別鉛污染！復旦造出更環保的太陽能電池

日前，復旦大學宣布，該校智能材料與未來能源創新學院梁佳研究員團隊研發出的錫基鈣鈦礦太陽能電池，不僅實現了全生命周期無害，甚至突破了光電轉換效率的世界紀錄。

這一創新成果攻克了無鉛、可持續綠色光伏技術的關鍵難題，標志我國在清潔能源材料領域再獲突破，未來有望融入人類日常生活。

相關成果以《基于均一埋底界面的錫基鈣鈦礦太陽能電池》（Tin-based perovskite solar cells with a homogeneous buried interface）為題，在《自然》（Nature）期刊發表。

據了解，團隊摒棄鉛基材料，選用環境友好且光電特性優異的錫元素，實現電池全生命周期無害。

團隊設計了“雙層空穴傳輸層” 結構，解決錫基材料易氧化、穩定性差的難題，大幅提升載流子傳輸效率。

“雙層空穴傳輸層”誘導高質量錫基鈣鈦礦薄膜

這一成果經第三方權威認證，光電轉換效率達到了17.7%，打破了此前16.5%左右的鈣鈦礦光電轉換效率世界紀錄，成為目前錫基鈣鈦礦太陽能電池轉換效率的世界第一。

據介紹，依托前期成果，梁佳團隊同步開展了大面積電池制備與可擴展性研究，推進技術從實驗走向應用。

通過優化溶液工藝與薄膜沉積方法，團隊成功制備出數平方厘米級的高質量錫基鈣鈦礦薄膜，實現了在大面積器件上的紀錄級效率。

這一成果表明，該技術具備優異的可放大性和工程兼容性，為未來產業化應用奠定了堅實基礎。

此外，錫基太陽能電池的弱光發電性也十分突出。

目前使用的室內光伏，通常借助硅基電池，其光電轉換效率在10%左右，而新技術的轉換效率目前已經達到30%左右。

“這項技術特別適合在與人類密切接觸的能源領域發揮作用。”梁佳舉例道，汽車車頂可以直接使用該太陽能電池，在實現穩定發電的同時，有效避免鉛元素帶來的中毒隱患。

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來源：快科技

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