近日，来自中国北京大学的研究人员开发了一种基于3μm厚聚合物的钙钛矿薄膜超轻太阳能电池。该电池在经平坦化转印处理的Parylene-C衬底之上，采用锆、钛、镓掺杂的氧化铟作为透明电极，实现了具有20.2%高效率的超轻超薄柔性钙钛矿器件。据称转换效率与传统厚度的钙钛矿电池相当。


随着钙钛矿太阳能电池的深入研究，特别是超轻超薄（薄于10μm）柔性钙钛矿电池可作为优秀的供能器件，目前已在全球范围内吸引了研究者的目光。由于该种钙钛矿电池具备超轻质的优点，适用于对器件重量较为敏感的特殊应用环境，例如无人机、高空气球及航天器等等。不过，目前来看，超轻超薄器件与常规厚度柔性器件相比，转化效率有一定的差距。

为此，北京大学的研究人员制造了一种超薄超轻钙钛矿型太阳能电池，该电池基于Parylene-C材料，一种耐高温的氯化聚对二甲苯聚合物，这种材料对水分的透湿性低，具有显著的电气和物理性能。北京大学研究人员的相关研究成果以 “超轻柔性钙钛矿太阳能电池（Ultralight Flexible Perovskite Solar Cells）”为题在线发表于Science China Materials。


此外，研究人员还使用了210nm厚的锆（Zr）、钛（Ti）和掺镓氧化铟（ITGZO）作为太阳能电池的透明导电氧化物（TCO）电极。他们使用扫描电子显微镜（SEM）比较了该电池与基于Parylene-F（另一种聚合物）的参考器件，制备了基于刚性玻璃和Parylene-F（即Parylene-VT4）衬底的参比器件以证明Parylene-C衬底的优势。

据相关人员表示：Parylene-F上的钙钛矿薄膜显示出很差的薄膜覆盖率，薄膜表面有几个针孔，并且在嵌入的底部界面上显示出界面空洞，这将导致电荷积累并导致器件性能的损失。对于在Parylene-C上制备的钙钛矿薄膜，表面针孔和界面空洞的消失证明了其具有与玻璃基薄膜相同的更好的薄膜均匀性。该工作实现了30.3W/g-1的超高能质比，展示出Parylene-C在制造超轻超薄高效率电池中的潜力。 

原标题：20.2%！北京大学超薄超轻钙钛矿太阳能电池效率取得新突破