钙钛矿‑铜铟镓硒(CIGS)单片叠层太阳能电池能够突破单结光伏器件的效率极限,但目前受限于界面光学损耗与电子损耗。
武汉大学李建民&肖旭东&福建师范大学陈桂林提出一种双界面载流子输运调控策略:一方面采用纳米颗粒辅助氧化镍中间复合层,另一方面在钙钛矿 / C₆₀界面实施双分子共钝化处理。该策略可在织构化 CIGS 基底表面实现保形覆盖,抑制缺陷态,优化能级匹配,并提升双界面的载流子抽取能力。
最优单片叠层器件小面积(0.0539cm²)光电转换效率达 31.09%(认证值 30.57%,稳态效率 30.32%);大面积器件(1.0298cm²)效率为 29.44%(认证值 28.85%)。优化后的器件存储 3500h 以上可维持初始效率约 94%;
连续工作 750h 以上保留约 91% 初始效率;70℃高温老化 960h 后仍保留约 90% 初始效率,同时实现了效率与稳定性的同步提升。
陈桂林,教授,博士生导师,中国科学技术大学工学博士,入选“宝琛计划”高层次人才和福建省高层次人才(C类)等计划。长期从事新型薄膜太阳电池的开发与设计研究,相关成果以第一或通讯作者发表于Nano Energy、Adv. Funct. Mater.、Adv. Sci.等SCI刊物70余篇,获批发明专利7项(第一发明人);主持国家自然科学基金面上(2项)和青年项目、福建省自然科学基金对外合作、青年创新和福建省高校杰出青年科研人才培育计划等多项课题。
李建民:武汉大学物理科学与技术学院副教授、博士生导师,入选武汉市海外高层次青年人才。2016.11于中国科学技术大学获博士学位,2017–2020年在香港中文大学物理系从事博士后研究。
近年来专注于新型薄膜太阳能电池材料与器件研究,在铜铟镓硒(CIGS)/钙钛矿叠层电池及新型锑基薄膜电池领域取得系列重要成果:率先构筑了转换效率突破30%的CIGS/钙钛矿两端叠层电池,并实现了锑基薄膜电池10.8%的纪录效率。
在Nature Communications、Science Bulletin、Energy & Environmental Science(2篇)、Advanced Materials系列(15篇)等国际知名学术期刊发表论文80余篇,H-index 32,引用超3000次,多项工作被Materials Views China、PV-magazine等权威媒体专题报道。主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金联合重大专项子课题等项目10余项。曾获Elsevier“中国高被引能源论文奖”及“Wiley中国高贡献作者”奖。
肖旭东,中国国籍,1986年毕业于中国科学技术大学,同年通过CUSPEA项目赴美国加州大学伯克利分校留学,1992年获物理学博士学位 。现任香港中文大学物理系教授、武汉大学物理科学与技术学院教授(2018年起全职受聘)、中国科学院深圳先进技术研究院集成所光伏太阳能中心实验室主任、国家重大科学研究计划首席科学家 。
1986-1992年留学期间获伯克利分校博士学位后,在劳伦斯伯克利实验室从事博士后研究。1994年加入香港科技大学任助理教授,2006年晋升正教授。2007年转任香港中文大学教授 。2020年后重点研发窄带隙CIGS电池,采用RbF后处理工艺使1.01 eV带隙电池获得20.37%认证效率 。在《Science》《Physical Review Letters》等期刊发表论文近200篇,总引用超10000次,H因子47,获中美专利60余项。主导开发STM单原子/分子表面扩散测量新模式,合作发明扫描极化显微镜发现云母表面水膜'类冰'结构
https://www.nature.com/articles/s41560-026-02125-3