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我国下一代太阳能技术取得新突破。南京大学谭海仁团队与国防科学技术创新研究院常超团队联合利用太赫兹技术，实现了堆叠式全钙钛矿太阳能电池内载流子输运行为的精准无损检测。改进后的电池光电转换效率超过30%，国际知名学术期刊《自然》10月28日在线发表了相关研究文章。据谭海仁介绍，钙钛矿太阳能电池的光电转换效率长期以来一直难以提高。主要问题是无法准确检测和控制钙钛矿材料中的载流子。非破坏性和常超团队研发的非接触式太赫兹辐射探测光谱表征技术通过数十次实验，有效解决了这一问题。太赫兹光子具有亚带隙能量特性，可以特异性检测钙钛矿中的自由载流子浓度，而不会引起带间跃迁干扰。同时，太赫兹场振荡和载流子动量弛豫的皮秒级同步特性为研究载流子输运行为提供了独特的时间分辨率。在这项研究中，研究人员发现钙钛矿吸光层与空穴载流子层之间的界面是载流子损失较高的区域。为此，该团队设计了一个偶极钝化层，类似于城市中的单向街道。一端连接钙钛矿光吸收层，另一端连接空穴传输层，使得支撑体向空穴传输层移动你。太赫兹辐射的检测和诊断结果清楚地揭示了偶极子钝化策略促进电荷传输和抑制损失的微观机制。实验数据表明，钝化后的钙钛矿薄膜的总载流子迁移率提高了68%以上，载流子扩散长度延长了近30%。采用钝化技术制成的新型全钙钛矿堆叠太阳能电池，经国际授权第三方认证，转换效率高。光伏开启。税率为30.1%。该类型电池的效率首次超过30%。列入国际《太阳能电池效率表》。论文第一作者、南京大学现代工程与应用科学学院助理教授林仁新表示，该研究通过揭示载流子独特的物理性质，凸显了太赫兹光谱技术的独特优势，为研究太赫兹光谱技术提供了新的思路。未来高效材料设计的技术路径。 （记者陈熙媛）