新型钙钛矿电池光电转换效率刷新

科技日报讯 （记者刘霞）澳大利亚昆士兰大学科学家在16日出版的《自然·纳米技术》杂志刊发论文称，他们采用环保钙钛矿技术研制出一种新型卤化锡钙钛矿（THP）太阳能电池，光电转化效率达16.65%，刷新了同类电池的世界纪录，较此前最高水平提高1%。

作为第三代光伏技术的代表之一，金属卤化物钙钛矿太阳能电池凭借卓越的光电转换效率和低廉的制造成本备受瞩目。目前主流铅基钙钛矿太阳能电池的最高转化效率已超过20%，但铅元素具有高毒性和水溶性，会带来环境风险，成为制约其商业化应用的主要因素。相较之下，锡基钙钛矿材料兼具优异的光电性能和环境友好特性，展现出广阔的应用前景。

此前科学家也曾尝试利用锡制备THP太阳能电池，但快速结晶的薄膜存在质量问题，导致光电转化效率下降。在最新研究中，团队通过引入铯离子，有效改善了薄膜的微观结构并减少了晶体缺陷，从而克服了这一障碍，为发展绿色能源技术提供了新思路。

值得一提的是，团队5年前曾创下量子点太阳能电池光电转化效率最高认证纪录。团队成员表示，当年研发量子点电池积累的技术、工艺和材料方面的经验，为本次提高THP薄膜太阳能电池性能提供了重要启示。

团队表示，THP太阳能电池的转化效率已与市售硅基太阳能电池旗鼓相当，且在制造成本、生产效率和环保等方面更具优势，因此具有巨大的商业潜力。THP电池兼具柔韧性、多功能性，再加上效率不断提高，非常适合用于家用和室外光伏太阳能电池板。未来，这种轻量化电池甚至有望为电动飞机提供动力。

本研究中使用的制备技术还能拓展，用于其他需要高质量钙钛矿薄膜的设备，如激光器、光电探测器、晶体管等。