柔性鈣鈦礦/銅銦鎵硒疊層太陽電池因兼具鈣鈦礦優(yōu)異的光電性能和銅銦鎵硒出色的機(jī)械柔韌性，在輕質(zhì)柔性化光伏領(lǐng)域展現(xiàn)出應(yīng)用前景。但是，該體系面臨的科學(xué)問題在于，粗糙的銅銦鎵硒底電池表面導(dǎo)致鈣鈦礦活性層難以實現(xiàn)均勻覆蓋，同時傳統(tǒng)自組裝單分子空穴傳輸材料易發(fā)生團(tuán)簇和界面脫附現(xiàn)象。這些因素制約了疊層器件尤其是大面積器件的光電轉(zhuǎn)換效率和長期穩(wěn)定性。因此，開發(fā)適用于粗糙表面的鈣鈦礦頂電池均勻生長技術(shù)，成為實現(xiàn)高效穩(wěn)定柔性鈣鈦礦/銅銦鎵硒疊層電池亟待解決的難題。

　　中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員葉繼春團(tuán)隊在前期鈣鈦礦疊層太陽電池研究的基礎(chǔ)上，在高效鈣鈦礦/銅銦鎵硒疊層電池研究方面取得進(jìn)展。該研究開發(fā)出反溶劑種子層策略，解耦自組裝單分子吸附與溶解過程，并同步整合鈣鈦礦晶種誘導(dǎo)生長。研究發(fā)現(xiàn)，在溶解過程中，高極性溶劑可抑制自組裝單分子中團(tuán)簇；在吸附過程中，低極性反溶劑可為自組裝單分子吸附提供良好的熱力學(xué)環(huán)境。通過引入預(yù)混晶種層，可提升鈣鈦礦的潤濕性、結(jié)晶質(zhì)量和界面粘附力。

　　該研究實現(xiàn)了1 cm2認(rèn)證效率為23.8%的柔性鈣鈦礦/銅銦鎵硒疊層太陽電池，在連續(xù)工作320小時后仍保持90%以上初始性能，并可在1 cm彎曲半徑下耐受3000次彎折循環(huán)。

　　相關(guān)研究成果以Antisolvent seeding of self-assembled monolayers for flexible monolithic perovskite/Cu(In, Ga)Se tandem solar cells為題，發(fā)表在《自然-能源》（Nature Energy）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金以及浙江省和寧波市相關(guān)項目的支持。