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谭海仁表示，钙钛矿是新型太阳能电池的重点研发方向之一。 与传统晶体硅材料相比，钙钛矿光伏组件具有更轻、更薄、可弯曲、半透明等良好性能，应用场景更多。 近年来，谭海仁课题组致力于钙钛矿研究，取得了小面积电池光电转换效率达到28%、大面积堆叠组件光电转换效率达到21.7%等成果。
“叠层组件是由不同带隙的子电池堆叠而成。窄带隙子电池可以吸收宽带隙子电池不能吸收的光。理论上，叠层组件的光电转换效率应该更高“21.7%的结果显然是不能接受的。令人满意。” 该论文共同第一作者、南京大学2019级博士生高瀚告诉记者，实验室制备的小面积电池只有1平方厘米左右，真正具有商业价值的是组件，因此就要突破大面积堆叠元件效率。
难点在于窄带隙钙钛矿薄膜的生产工艺。 “窄带隙钙钛矿薄膜的结晶过程太快，难以控制。大面积制备时，薄膜会不均匀。而且钙钛矿的结晶过程上下不同步，很容易导致薄膜底部存在大量缺陷。”高寒说。
为了解决这个问题，谭海仁课题组在前驱体溶液中添加了盐酸甘氨酰胺，可以减慢钙钛矿的结晶速度，将成膜时间延长至10倍左右，并能自发诱导修复。 底部缺陷。
高寒表示，将这样生产的窄带隙钙钛矿薄膜与宽带隙钙钛矿薄膜结合后，所得叠层组件的面积为20.25平方厘米。 经国际权威第三方机构测试，该模组光电转换效率达到24.5%。 相关数据被收录在国际《太阳能电池效率表》中。 目前，还没有类似模块打破这一记录。
谭海仁表示，这一突破为后续发展奠定了技术基础。 “我们将继续尝试制备更大面积、更高效率的全钙钛矿光伏组件，朝着产业化的目标稳步前进。”
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