钛锆矿叠层光伏电池技术突破，我国光电转化效率首达30%
我国科研团队在下一代光伏技术领域取得重大突破，南京大学与国防科技创新研究院联合攻关，通过太赫兹技术实现了全钙钛矿叠层光伏电池效率的大幅提升。这项研究成果近期发表在国际权威期刊《自然》上，标志着我国在钙钛矿光伏领域已跻身全球领先行列。
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传统钙钛矿光伏电池的光电转化效率长期停滞不前，核心瓶颈在于难以精确捕捉材料内部载流子的动态行为。科研团队创新性地引入非接触式太赫兹辐射探测技术，该技术利用亚带隙能量的光子特性，可特异性识别钙钛矿中的自由载流子浓度，同时避免带间跃迁产生的信号干扰。其皮秒级的时间分辨率更使载流子输运过程得以清晰呈现，为优化电池结构提供了关键数据支撑。
实验过程中，团队发现钙钛矿吸光层与空穴传输层间的界面存在显著载流子损耗。针对这一痛点，研究人员设计出具有方向引导功能的偶极钝化层。该结构如同分子级别的"单向通道"，在保持材料整体稳定性的同时，将载流子迁移率提高68%，扩散长度延长近30%。经国际第三方机构认证，采用钝化技术制备的叠层电池光电转化效率达30.1%，创下同类产品世界纪录，相关数据已被国际《太阳能电池效率表》收录。
研究团队负责人指出，太赫兹光谱技术突破了传统表征手段的局限性，首次在微观尺度完整呈现载流子的运输轨迹与损耗机制。这种新型探测方法不仅适用于光伏领域，还可为半导体、量子材料等前沿研究提供技术范式。随着制备工艺的持续优化，全钙钛矿叠层电池有望在分布式能源、建筑一体化等领域实现规模化应用。
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