安徽光機所方曉東利用準分子激光技術顯著提升鈣鈦礦太陽電池性能

記者從中科院合肥物質科學研究院獲悉，該院安徽光機所激光技術中心方曉東研究員課題組，在利用準分子激光技術提升鈣鈦礦太陽電池簡稱性能研究方面取得新進展。他們首次將準分子激光退火技術應用到鈣鈦礦太陽電池 電子傳輸層的製備中，使用準分子激光對磁控濺射製備的鎵摻雜的氧化鋅電子傳輸層進行退火處理，鈣鈦礦太陽電池的光電轉換效率和穩定性得到了顯著的提升。相關成果日前發表於國際期刊《RSC Advances》上。

鈣鈦礦太陽電池自2009年被首次報道以來發展迅速，目前其光電轉換效率已超越多晶硅太陽電池，達到了24.2%，極具應用前景。鈣鈦礦太陽電池的光吸收層有機無機雜化鈣鈦礦薄膜通常採用溶液方法在低溫（＜150℃）下製備，既可構築剛性太陽電池又具有發展柔性太陽電池的天然優勢。但溶液方法製備的鈣鈦礦薄膜表面會存在大量的缺陷，造成光生載流子的複合，阻礙電池性能的進一步提高。同時，目前鈣鈦礦太陽電池常用電子傳輸層的製備過程需要在400~500℃的溫度下退火晶化，而此溫度超過了常用柔性基底能夠承受的溫度，制約了柔性鈣鈦礦太陽電池的發展。

針對上述存在的問題，結合準分子激光光子能量高、單脈衝能量大、脈衝時間短、光斑面積大且能量分布均勻和熱效應小等特點，該課題組將準分子激光技術引入鈣鈦礦太陽電池研究中，通過準分子激光輻照有效降低了鈣鈦礦薄膜的表面缺陷濃度，實現了電子傳輸層的低溫準分子激光退火。改性後的瞬態熒光壽命測試表明，光照下薄膜中光生載流子的非輻射複合得到了有效抑制，電池的光電轉換效率也得到了明顯的提升。

來源：科技日報

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