銅銦鎵硒(CIGS)是一種商業(yè)半導體，以其出色的可調(diào)帶隙、強光吸收、低溫敏感性和卓越的操作穩(wěn)定性而聞名，使其成為下一代串聯(lián)太陽能電池底部電池使用的有希望的候選材料。

柔性鈣鈦礦/CIGS疊層太陽能電池將頂層鈣鈦礦(一種能夠高效將陽光轉(zhuǎn)化為電能的材料)與底層CIGS結(jié)合在一起。因此，這種疊層電池在光伏領域的輕量化、高效應用方面擁有巨大潛力。

然而，CIGS表面粗糙，難以在其上制作出高質(zhì)量的鈣鈦礦頂部電池，從而限制了這些串聯(lián)電池的商業(yè)化前景。

在《自然能源》雜志發(fā)表的一項研究中，中國科學院寧波材料技術與工程研究所葉繼春教授領導的研究小組開發(fā)了一種創(chuàng)新的反溶劑接種策略，以提高鈣鈦礦頂電池在粗糙表面上的性能。

科學家將自組裝單層(SAM)的吸附和溶解過程分離，同時整合鈣鈦礦接種。

他們利用高極性溶劑防止自組裝膜 (SAM) 在溶解過程中聚集，同時以低極性溶劑作為抗溶劑，促進吸附過程中致密自組裝膜 (SAM) 的形成。此外，預混種子層改善了鈣鈦礦的潤濕性和結(jié)晶性，確保其與基底牢固結(jié)合。

憑借這些創(chuàng)新技術，該團隊成功制備出1.09平方厘米的柔性單片鈣鈦礦/CIGS疊層太陽能電池。與頂級剛性太陽能電池相比，該器件實現(xiàn)了高達24.6%的穩(wěn)定效率(認證效率為23.8%)，這是迄今為止柔性薄膜太陽能電池的最高效率之一。

經(jīng)過 320 小時的運行和 3,000 次半徑為 1 厘米的彎曲循環(huán)后，該設備仍保留了其初始效率的 90% 以上，表現(xiàn)出卓越的機械耐久性和長期穩(wěn)定性。

這一成果為開發(fā)成本低、高性能的柔性串聯(lián)太陽能電池奠定了基礎，推動了串聯(lián)太陽能電池技術的商業(yè)化應用。