钙钛矿电池效率达27.2% 稳定性获重大突破

中国科学院半导体研究所游经碧研究员团队在钙钛矿太阳能电池技术研发方面取得关键性成果，成功开发出光电转换效率高达27.2%的高性能原型器件。该器件在长期运行和高温光照条件下均展现出优异的稳定性表现：在标准光照强度下以最大功率持续工作1529小时后，仍能保持初始效率的86.3%；在标准光照与85℃高温复合条件下进行1000小时加速老化测试后，效率维持在初始值的82.8%。

钙钛矿太阳能电池因具备制备成本低、光电转换性能优异等特点，被视为下一代光伏技术的重要发展方向，近年来发展迅速。自2009年首次报道以来，其能量转换效率已从最初的3.8%提升至当前超过26%的水平，逐步逼近单晶硅太阳能电池，但仍存在进一步优化的空间。实现更高效率的核心在于获得高质量的钙钛矿半导体薄膜。

研究团队在薄膜生长过程中引入碱金属草酸盐，利用其解离产生的钾离子与氯离子之间的强相互作用，有效抑制了氯元素在薄膜垂直方向上的无序迁移，从而实现氯的均匀分布。该工艺显著提升了材料质量，所制备的钙钛矿薄膜载流子寿命达到20微秒，界面缺陷态密度低至每立方厘米仅10个数量级。

此项研究在同时提升电池效率与长期稳定性方面实现了协同突破，为推动钙钛矿太阳能电池向规模化应用迈进提供了坚实的技术基础。