近期，中国科学院宁波材料技术与工程研究所硅基太阳能及宽禁带半导体团队在高效钙钛矿/铜铟镓硒（CIGS）叠层电池研究方面取得了重大进展。这一成果得益于叶继春研究员的卓越领导及其团队的辛勤努力。
据悉，该团队成功地在一块面积为1.09平方厘米的电池器件上实现了23.8%的光电转换效率，这一数据已经过认证，标志着该类电池的世界纪录被再次刷新。相关研究成果已在国际权威期刊《自然·能源》上发表。
柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池因其独特的性能组合而备受瞩目。钙钛矿材料具有出色的光电性能，而CIGS则以其良好的机械柔韧性著称。这种结合使得柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池成为轻质柔性光伏领域的优选方案，具有广泛的应用潜力。
然而，在实际应用中，这种电池体系也面临着一系列挑战。粗糙的CIGS底电池表面可能导致钙钛矿活性层无法均匀覆盖，从而影响电池的性能。传统自组装单分子层（SAMs）作为空穴传输材料时，容易发生团簇现象和界面脱附，这些问题进一步限制了大面积器件的光电转换效率和长期稳定性。
为了克服这些难题，研究团队创新性地开发了一种反溶剂种子层策略。该策略通过巧妙地解耦SAMs的吸附与溶解过程，并同步诱导钙钛矿晶种的生长，从而显著提升了钙钛矿顶电池在粗糙表面的均匀生长能力。在溶解过程中，高极性溶剂有效抑制了SAMs中的团簇形成；而在吸附过程中，低极性反溶剂为SAMs提供了更为有利的热力学条件。
团队还引入了预混晶种层，这一举措进一步改善了钙钛矿的润湿性、结晶质量和界面粘附力。基于这些技术创新，团队成功制备出了高性能的柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池。
该电池不仅在认证效率上达到了23.8%的卓越水平，而且在连续工作320小时后仍能保持初始性能的90%以上。更令人瞩目的是，该电池在1厘米的弯曲半径下能够耐受3000次弯折循环，展现出了非凡的稳定性和柔韧性。这一成果无疑为柔性光伏技术的发展注入了新的活力。
