“如果把單結(jié)鈣鈦礦太陽電池比作單層蛋糕野建，疊層太陽電池便是多層蛋糕。”王睿打比方說恬叹，每一層半導(dǎo)體材料層都能“捕捉”特定波長的太陽光候生。因此它能吸收比“單層”電池更廣泛的太陽光能量，更高效地將太陽光轉(zhuǎn)化為電能，從而突破單結(jié)太陽電池轉(zhuǎn)換效率天花板唯鸭。

王睿團(tuán)隊(duì)選擇將鈣鈦礦與銅銦鎵硒(CIGS)這兩種材料進(jìn)行疊層研究须蜗。

制備疊層太陽電池，如同在微觀世界里做蛋糕目溉，是個(gè)手藝活明肮。這塊“蛋糕”不僅有15層之多，而且對(duì)每一層的厚度缭付、均勻性都有嚴(yán)格要求柿估。

2022年，王睿實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng)兩端柔性鈣鈦礦/銅銦鎵硒疊層太陽電池研發(fā)工作陷猫。經(jīng)過一年多嘗試撰绕，銅銦鎵硒基底上的鈣鈦礦薄膜依然布滿孔洞，無法形成致密光吸收層在轮。2023年底牺幻，團(tuán)隊(duì)成員田柳文和王睿商量后決定，跳出之前一直使用同一種鈣鈦礦薄膜制備工藝的思維定式鹿腕，在銅銦鎵硒基底上嘗試不同的鈣鈦礦薄膜制備工藝秋豌。

遭遇多次失敗后悔琉，他們終于在電鏡下首次發(fā)現(xiàn)悼锻，其中一個(gè)樣品具有均勻致密的鈣鈦礦表面形貌。此后唉攻，王睿團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)化鈣鈦礦層以及其他層的制備工藝透辜，在兩端柔性鈣鈦礦/銅銦鎵硒疊層太陽電池技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了快速突破，光電轉(zhuǎn)換效率不斷攀升网赤。

“這種柔性輕薄的疊層太陽電池使萨，厚度僅相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的直徑，其未來有望應(yīng)用于建筑族延、汽車锰扶、飛行器、柔性可穿戴設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域寝受。”王睿介紹坷牛。