刷新纪录!南开大学发表最新Nature论文
生物世界·2026-05-01 17:48

n-i-p结构钙钛矿太阳能电池效率瓶颈与突破 - 传统n-i-p结构钙钛矿太阳能电池是经典且研究广泛的器件结构,但其稳态效率长期停滞在约26%,落后于p-i-n结构[3] - 效率瓶颈源于绒面电子传输层/钙钛矿界面持续存在的非辐射复合,但其背后的物理根源此前尚不清楚[3] 最新研究成果与核心发现 - 南开大学与北京理工大学联合团队于2026年4月30日在《Nature》发表研究,开发了连续梯度n+/n型掺杂的SnO₂电子传输层[3][4] - 研究发现,效率损耗源于埋底界面处的能带失配与电子积累的协同作用[7] - 研究团队通过配体竞争结合策略,实现了SnO₂层的空间可控掺杂,从而构建了内建电场[7] - 该梯度结构同时最小化了能带偏移并加速了电子提取,从而有效抑制了跨界面复合[7] 技术突破与效率纪录 - 基于新电子传输层制备的n-i-p钙钛矿太阳能电池,获得了27.17%的认证稳态功率转换效率,刷新了该结构的最高效率纪录[4][7] - 该电池的反向扫描效率为27.50%[7] - 该技术展现了良好的可扩展性:1 cm²器件实现了25.79%的效率,孔径面积为16.02 cm²的组件效率达到23.33%[7] 行业影响与意义 - 该工作为金属氧化物传输层中的能带工程建立了一个通用范式[7] - 此项研究突破了传统钙钛矿光伏技术的一个根本性效率瓶颈[7]

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