近日，中国科学院半导体研究所传来一则振奋人心的科研成果：由游经碧研究员带领的科研团队，成功研发出光电转换效率高达27.2%的钙钛矿太阳能电池原型器件。这一突破不仅彰显了我国在新能源领域的科研实力，更为钙钛矿太阳能电池的产业化进程注入了强劲动力。
钙钛矿太阳能电池，作为新一代太阳能电池的佼佼者，以其低成本印刷制备和高效光电转换的优势，正逐步成为能源领域的新宠。自问世以来，其光电转换效率在短短十六年间，从最初的3.8%一路飙升至超过26%，直逼单晶硅太阳能电池的水平。然而，尽管成绩斐然，但与理论极限效率相比，仍有一定的提升空间。因此，如何进一步提升钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性，成为了科研界关注的焦点。
针对这一难题，游经碧研究员的科研团队展开了深入研究。他们发现，制备高质量的钙钛矿半导体薄膜是实现高效率的关键。于是，团队在钙钛矿薄膜生长过程中引入了碱金属草酸盐，利用其解离出的钾离子与氯离子之间的强结合作用，有效束缚了氯元素的垂直无序迁移，使其在钙钛矿材料中均匀分布。这一创新方法，为制备高质量的钙钛矿半导体薄膜提供了新的思路。
基于这一方法，研究团队成功制备出了性能卓越的钙钛矿半导体薄膜。该薄膜的载流子寿命高达20微秒，界面缺陷态密度低至1013每立方厘米，为钙钛矿太阳能电池的高效稳定运行提供了有力保障。在实验中，该原型器件在1个标准太阳光和最大功率输出点条件下持续运行1529小时后，仍能保持初始效率的86.3%；在1个标准太阳光与85℃光热耦合加速老化条件下，持续运行1000小时后，仍能维持初始效率的82.8%。这些数据充分证明了该钙钛矿太阳能电池在效率和稳定性方面的卓越表现。
此次科研成果的取得，不仅标志着我国在钙钛矿太阳能电池领域取得了重大突破，更为其产业化发展提供了重要支撑。随着技术的不断成熟和成本的进一步降低，钙钛矿太阳能电池有望在未来能源市场中占据一席之地，为推动我国能源结构的优化升级和可持续发展贡献力量。
