西湖大学团队柔性叠层太阳电池技术取得突破
AI导读：
西湖大学未来产业研究中心与工学院王睿团队成功将钙钛矿与铜铟镓硒两种材料叠合在一起，实现了高达23.4%的光电转换效率。这一创新有望广泛应用于建筑、汽车、飞行器等领域。
记者于2月5日从西湖大学获悉，该校未来产业研究中心与工学院王睿团队在柔性叠层太阳电池技术领域取得了显著进展。他们成功地将钙钛矿与铜铟镓硒（CIGS）两种材料叠合在一起，实现了高达23.4%的光电转换效率。这一重要研究成果已在《自然·光子学》期刊上发表，引起了业界的广泛关注。
王睿团队用生动的比喻解释了叠层太阳电池的优势：“如果将单结钙钛矿太阳电池比作单层蛋糕，那么叠层太阳电池就是多层蛋糕。”每一层半导体材料都能“捕捉”到特定波长的太阳光，因此叠层太阳电池能吸收更广泛的太阳光能量，并更高效地将太阳光转化为电能。这一突破有望打破单结太阳电池转换效率的限制。
在研究中，王睿团队选择了钙钛矿与铜铟镓硒（CIGS）这两种材料进行叠层研究。制备叠层太阳电池是一项精细的工艺，就像在微观世界里制作一块多层蛋糕。这块“蛋糕”不仅具有多达15层的结构，而且对每一层的厚度和均匀性都有极高的要求。
自2022年起，王睿实验室便开始了两端柔性钙钛矿/铜铟镓硒叠层太阳电池的研发工作。然而，在一年多的尝试中，他们发现铜铟镓硒基底上的钙钛矿薄膜始终布满孔洞，无法形成致密的光吸收层。面对这一难题，团队成员田柳文和王睿决定跳出思维定式，在铜铟镓硒基底上尝试不同的钙钛矿薄膜制备工艺。
在经历了多次失败后，他们终于在电镜下首次观察到了一个具有均匀致密钙钛矿表面形貌的样品。此后，王睿团队通过不断优化钙钛矿层以及其他层的制备工艺，在两端柔性钙钛矿/铜铟镓硒叠层太阳电池技术上取得了快速突破，光电转换效率持续提升。
王睿介绍称：“这种柔性轻薄的叠层太阳电池厚度仅相当于一根头发丝的直径，未来有望广泛应用于建筑、汽车、飞行器以及柔性可穿戴设备等多个领域。”这一创新不仅为太阳电池技术的发展开辟了新的道路，也为相关产业的转型升级提供了有力支持。
（文章来源：科技日报）
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