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(jī)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(duì)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(bào)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(jī)無機(jī)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(huì)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(shí)，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(duì)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(shí)間短、光斑面積大且能量分布均勻和熱效應(yīng)小等特點(diǎn)，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(shí)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。