重大突破：真空沉积钙钛矿电池工作1080小时后仍保持80%性能

在实验室中，这些电池实现了19.3%的转换效率。

研究人员在制造钙钛矿太阳能电池方面取得了一项重大突破，他们开发出一种多源共蒸发的配方，显著提高了真空沉积钙钛矿薄膜的晶体质量。

据香港科技大学（HKUST）的研究人员称，这一进展使全真空沉积单结钙钛矿电池以及钙钛矿/硅叠层太阳能电池更接近于可规模化生产。

新方法产生高度有序的宽禁带钙钛矿

研究团队揭示，在热共蒸发过程中引入氯化铅（PbCl2）"共源"，可以有效引导钙钛矿晶体的生长方式。这种方法产生了一种高度有序的宽禁带钙矿（1.67 eV），其众多晶粒呈（100）"面向上"取向，这是薄膜更具结晶性的标志，能更好地抵抗光和热引发的降解，从而改善了光电性能，并增强了在光和热应力下的稳定性。

利用这种新开发的沉积配方，该团队实现了首个经过认证的全真空沉积宽禁带钙钛矿太阳能电池性能，在0.25 cm²的器件上，最大功率点跟踪的功率转换效率达到了18.35%。根据一份新闻稿，在实验室中，这些电池实现了19.3%的效率，并且在更具挑战性的1 cm²电池尺寸上实现了18.5%的效率。

"我们的工作解决了阻碍真空沉积钙钛矿发展的核心材料科学问题，"该论文的第一作者、香港科技大学电子及计算机工程学系博士后研究员申馨怡博士说。"通过设计蒸发过程来控制晶体取向，我们实现了与最先进的溶液法制备器件相当的热稳定性和光稳定性，同时还具备干燥、与工业兼容的真空技术的所有固有优势。"

耐久性测试

为测试耐久性，该团队遵循了国际有机光伏稳定性峰会（ISOS）的协议。根据一份新闻稿，在严格的ISOS-L-2加速老化测试条件下：在空气中、75 ± 5 °C的温度下、开路状态下运行，使用全光谱、无紫外滤光片的1倍太阳等效光照，封装后的电池在1080小时后仍保持其峰值性能的80%。

研究人员使用了操作条件下的高光谱成像技术来观察器件在运行过程中的内部情况。操作条件下的高光谱成像是一种先进的"光谱相机"，可以逐个像素地绘制出工作太阳能电池上的光学信号。

"利用操作条件下的高光谱成像，我们获得了对器件物理学前所未有的时空认识，并揭示了决定器件寿命延长的主要因素，"香港科技大学电子及计算机工程学系助理教授林彦宏教授说。"我们在微观尺度上可视化并区分了卤化物偏析和陷阱介导的复含过程，直接将这些特征与宏观器件性能联系起来。"

研究团队揭示，高质量的真空沉积钙钛矿层对于叠层太阳能电池尤其有价值。在叠层电池中，钙钛矿顶电池堆叠在硅底电池上，以捕获更多太阳光谱。

利用他们改进的薄膜，该团队在具有微米级纹理的工业标准硅异质结电池上实现了共形覆盖，制造出了效率达27.2%的1 cm²钙钛矿/硅叠层太阳能电池。据新闻稿称，在意大利进行的一项户外试验中，他们的全真空沉积叠层电池在实际运行8个月后，仍保持了其初始性能的大约80%，这凸显了在迈向稳定钙钛矿/硅叠层电池方面取得的进展。

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