全钙钛矿叠层光电转换效率突破30%！《自然》刊发太赫兹技术新突破
我国在下一代光伏技术领域取得重大突破，由南京大学谭海仁团队与国防科技创新研究院常超团队联合研发的全钙钛矿叠层光伏电池，通过太赫兹技术实现了对内部载流子输运行为的精准探测，光电转化效率首次突破30%。相关研究成果已在国际权威学术期刊《自然》在线发表。
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长期以来，钙钛矿光伏电池的光电转化效率难以进一步提升，关键在于无法精确探测和调控材料内部的载流子行为。常超团队开发的非接触式、无损伤太赫兹辐射探测光谱表征技术，为解决这一难题提供了全新方案。太赫兹光子具有亚带隙能量特性，能够特异性探测钙钛矿中的自由载流子浓度，避免带间跃迁干扰。同时，其皮秒级时间分辨能力，为研究载流子输运行为提供了独特视角。
研究过程中，科研人员发现钙钛矿吸光层与空穴传输层之间的界面是载流子损耗的主要区域。针对这一问题，团队设计了一种偶极钝化层，该结构类似"单行道"，能够引导载流子定向向空穴传输层运动，减少损耗。太赫兹辐射探测结果显示，这种钝化策略显著促进了电荷传输，经钝化处理的钙钛矿薄膜总载流子迁移率提升超过68%，载流子扩散长度延长近30%。
经国际权威第三方机构认证，采用钝化处理技术制备的新型全钙钛矿叠层光伏电池光电转化效率达到30.1%，成为此类电池效率首次突破30%的案例，相关数据已被国际《太阳能电池效率表》收录。这一成果标志着我国在钙钛矿光伏技术领域迈出了关键一步。
论文第一作者、南京大学现代工程与应用科学学院助理教授林仁兴指出，太赫兹光谱技术在揭示载流子本征物理特性方面具有独特优势，为高效材料的设计提供了新的技术路径。此次研究不仅提升了电池效率，也为后续光伏技术的优化提供了重要参考。
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