摘要：南京大学与国防科技创新研究院联合团队，在国际顶级期刊《自然》发表了一项颠覆性研究：通过太赫兹技术精准“透视”钙钛矿电池内部载流子行为，成功研制出光电转换效率达30.1%的全钙钛矿叠层光伏电池。这一成果首次将多晶薄膜太阳能电池的效率推至30%以上，为下一代光伏技

南京大学与国防科技创新研究院联合团队，在国际顶级期刊《自然》发表了一项颠覆性研究：通过太赫兹技术精准“透视”钙钛矿电池内部载流子行为，成功研制出光电转换效率达30.1%的全钙钛矿叠层光伏电池。这一成果首次将多晶薄膜太阳能电池的效率推至30%以上，为下一代光伏技术注入强劲动力。

《自然》

“单行道”设计破解载流子困局

长期以来，钙钛矿电池的效率提升受限于载流子输运过程中的严重损耗。研究团队利用太赫兹技术，以无损方式捕捉到钙钛矿吸光层与空穴传输层界面是载流子损失的关键区域。针对此问题，团队创新设计出“偶极钝化层”，其作用如同城市交通中的单行道，定向引导载流子高效传输，显著抑制复合损耗。实验表明，该策略使钙钛矿薄膜的载流子迁移率提升68%，扩散长度延长近30%。

太赫兹技术：微观世界的“听诊器”

研究团队突破传统表征技术的局限，引入国防科技创新研究院研发的太赫兹探测技术。太赫兹光子具备亚带隙能量特性，可特异性探测钙钛矿中的自由载流子浓度，避免常规检测中带间跃迁的干扰。其皮秒级时间分辨率，更使科研人员得以实时追踪载流子动态，为优化材料设计提供精准依据。

产学研协同推动绿色能源革命

此项研究由南京大学谭海仁团队与国防科技创新研究院常超团队协同攻关，历时多年系统研究，累计12次刷新钙钛矿叠层电池世界纪录。30.1%的转换效率已获日本JET实验室国际认证，并被收录于《太阳能电池效率表》。这一突破不仅验证了太赫兹技术在能源材料研究中的巨大潜力，更展现了全钙钛矿叠层电池兼顾高效率与低成本的产业化前景。

在“双碳”战略引领下，发展低成本、高效率光伏技术已成为我国能源转型的核心路径。全钙钛矿叠层电池作为下一代光伏技术的重要方向，此次突破标志着我国在绿色能源科技创新中迈出关键一步，为全球可持续发展贡献中国智慧。

信源：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09773-7

来源：捷报来了