来源：环球网【环球网科技综合报道】11月11日消息 据中科院官网消息，经过10多年的快速发展，钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已从最初的3.8%提高到26%以上，但距离理论边际效率仍有一定差距。高质量钙钛矿半导体薄膜的生产是制造高效钙钛矿太阳能电池的关键要素。甲基氯化铵（MACl）被广泛用作钙钛矿薄膜的生长辅助材料，因为它可以降低钙钛矿的成核势垒，促进高质量晶体的生长。近日，中国科学院半导体研究所游景弼研究员团队发现，以MACl为基底制备的钙钛矿薄膜在垂直方向上存在不均匀的氯分布。主要目的原因是MACl中的氯离子在钙钛矿结晶过程中迅速迁移到顶面，引起富集。氯的这种不均匀分布会在钙钛矿的上表面引起缺陷和界面电子势垒，导致载流子复合损失并阻碍载流子传输，限制了器件光伏转换效率的进一步提高并影响长期运行稳定性。据悉，相关研究成果已发表在《Science》杂志上，标题为“均质氯分布实现钙钛矿太阳能电池能量转换效率27%”。针对生长方法引起的钙钛矿内部氯分布不均匀的问题，上述团队提出了氯垂直分布均匀化的策略（HVCD）。通过在钙钛矿薄膜的生长过程中引入碱金属草酸盐，d之间的强键合利用钾离子和氯离子的缔合来有效抑制氯的不规则垂直运动，从而使氯在钙钛矿内均匀分布。材料。基于该方法，研究团队成功制备出具有20微秒长寿命和每立方厘米1013个低界面缺陷能级密度的钙钛矿半导体薄膜。这显着抑制了顶表面氯卤元素富集引起的载流子复合，并消除了界面处的电子势垒。生成的氯元素分布均匀。我们必须开发基于制备的钙钛矿薄膜的原型钙钛矿太阳能电池器件，其光电转换效率为27.2%，并已获得多个权威机构的认证。在标准阳光和全功率条件下连续运行 1529 小时后，该器件仍保持了初始效率的 86.3%。此外e，在85℃、1标准阳光和光热耦合的加速老化条件下，器件连续工作1000小时后仍能保持初始效率的82.8%。该研究将实现钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的协同提升，为其产业化发展提供重要支撑。 （青云）
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