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記者從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉，該院安徽光機所激光技術(shù)中心方曉東研究員課題組，在利用準(zhǔn)分子激光技術(shù)提升鈣鈦礦太陽電池簡稱性能研究方面取得新進(jìn)展。他們首次將準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)應(yīng)用到鈣鈦礦太陽電池 電子傳輸層的制備中，使用準(zhǔn)分子激光對磁控濺射制備的鎵摻雜的氧化鋅電子傳輸層進(jìn)行退火處理，鈣鈦礦太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性得到了顯著的提升。相關(guān)成果日前發(fā)表于國際期刊《RSC Advances》上。

鈣鈦礦太陽電池自2009年被首次報道以來發(fā)展迅速，目前其光電轉(zhuǎn)換效率已超越多晶硅太陽電池，達(dá)到了24.2％，極具應(yīng)用前景。鈣鈦礦太陽電池的光吸收層有機無機雜化鈣鈦礦薄膜通常采用溶液方法在低溫（＜150℃）下制備，既可構(gòu)筑剛性太陽電池又具有發(fā)展柔性太陽電池的天然優(yōu)勢。但溶液方法制備的鈣鈦礦薄膜表面會存在大量的缺陷，造成光生載流子的復(fù)合，阻礙電池性能的進(jìn)一步提高。同時，目前鈣鈦礦太陽電池常用電子傳輸層的制備過程需要在400～500℃的溫度下退火晶化，而此溫度超過了常用柔性基底能夠承受的溫度，制約了柔性鈣鈦礦太陽電池的發(fā)展。

針對上述存在的問題，結(jié)合準(zhǔn)分子激光光子能量高、單脈沖能量大、脈沖時間短、光斑面積大且能量分布均勻和熱效應(yīng)小等特點，該課題組將準(zhǔn)分子激光技術(shù)引入鈣鈦礦太陽電池研究中，通過準(zhǔn)分子激光輻照有效降低了鈣鈦礦薄膜的表面缺陷濃度，實現(xiàn)了電子傳輸層的低溫準(zhǔn)分子激光退火。改性后的瞬態(tài)熒光壽命測試表明，光照下薄膜中光生載流子的非輻射復(fù)合得到了有效抑制，電池的光電轉(zhuǎn)換效率也得到了明顯的提升。