近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所(简称宁波材料所)等成功制备出1立方厘米认证效率为23.8%的柔性钙钛矿/铜铟镓硒(CIGS)叠层太阳电池，该电池在连续工作320小时后，仍能保持90%以上初始性能。相关成果发表于《自然—能源》。
柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池因其兼具钙钛矿优异的光电性能和CIGS出色的机械柔韧性，在轻质柔性化光伏领域展现出广阔的应用前景，成为低空飞行器、近地轨道卫星等对重量敏感的应用场景的重要技术选择之一。然而，粗糙的CIGS底电池表面会导致钙钛矿活性层难以实现均匀覆盖，同时，传统自组装单分子(SAMs)空穴传输材料易发生团簇和界面脱附现象。这些因素严重制约了叠层器件的光电转换效率和长期稳定性。因此，开发适用于粗糙表面的钙钛矿顶电池均匀生长技术，成为实现高效稳定柔性钙钛矿/CIGS叠层电池亟待解决的核心难题。
研究团队开发了一种反溶剂种子层策略，解耦SAMs吸附与溶解过程，并同步整合钙钛矿晶种诱导生长。最终他们制备出1平方厘米认证效率为23.8%的柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池，是目前1平方厘米柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池效率的最高值，制备出的电池在连续工作320小时后仍保持90%以上初始性能，并可在1厘米弯曲半径下耐受3000次弯折循环。