中化新網(wǎng)訊 近日，從中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所傳來(lái)消息，該所秦川江、王利祥研究團(tuán)隊(duì)在“新型有機(jī)自組裝分子設(shè)計(jì)及其在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用研究”中取得重大突破。研究團(tuán)隊(duì)首次開(kāi)發(fā)出一種高效、穩(wěn)定且分散性優(yōu)異的雙自由基自組裝分子材料，顯著提升鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率、運(yùn)行穩(wěn)定性和大面積加工均勻性。相關(guān)成果日前發(fā)表在國(guó)際期刊《科學(xué)》上。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池因其高效率、低成本以及可溶液加工等優(yōu)勢(shì)，被廣泛認(rèn)為是下一代光伏技術(shù)的核心方向。但其在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中面臨著關(guān)鍵瓶頸：一方面，傳統(tǒng)空穴傳輸層的制備依賴于高成本材料和復(fù)雜的成膜工藝，同時(shí)存在熱穩(wěn)定性和界面接觸穩(wěn)定性較差的問(wèn)題；另一方面，現(xiàn)有材料普遍表現(xiàn)出載流子傳輸能力不足、組裝均勻性差等問(wèn)題，在實(shí)際工況條件下易發(fā)生分解，從而導(dǎo)致器件效率快速衰減。此外，自組裝分子的均勻成膜技術(shù)尚未成熟，嚴(yán)重制約了大面積組件性能的進(jìn)一步提升。

針對(duì)上述瓶頸，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出新型雙自由基型自組裝分子材料，解決了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池空穴傳輸層性能不足難題?！靶虏牧贤ㄟ^(guò)分子自組裝技術(shù)，能形成高度均勻的薄膜結(jié)構(gòu)，從根本上避免了傳統(tǒng)材料無(wú)序堆疊導(dǎo)致的密度損失。”秦川江表示，依靠新材料制造的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池效率達(dá)到世界先進(jìn)水平，小面積器件實(shí)現(xiàn)26.3%的光電轉(zhuǎn)換效率，微組件效率達(dá)到23.6%，鈣鈦礦-晶硅疊層電池效率突破34.2%。

“該技術(shù)已具備量產(chǎn)條件?！鼻卮ń硎?，“更為重要的是，我們實(shí)驗(yàn)室所用的關(guān)鍵設(shè)備均為國(guó)產(chǎn)，在核心材料領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了自主可控。目前該技術(shù)已吸引蘇州鴻正智能科技等上下游4家配套企業(yè)在長(zhǎng)春建廠投產(chǎn)?！?/p>

據(jù)悉，該技術(shù)已獲美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室效率認(rèn)證并申請(qǐng)1項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利。秦川江表示，下一步團(tuán)隊(duì)將積極嘗試新材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，不斷提升技術(shù)水平。