近日，我国在下一代光伏技术领域取得重大突破。南京大学谭海仁团队联合国防科技创新研究院常超团队，通过太赫兹技术实现了对全钙钛矿叠层光伏电池内部载流子输运行为的精准探测，相关研究成果在国际权威学术期刊《自然》在线发表。
钙钛矿光伏电池的光电转化效率长期难以突破，核心瓶颈在于无法精确探测和调控材料中的载流子行为。传统探测方法往往会对电池造成损伤，或因能量干扰导致数据失真。常超团队开发的非接触式太赫兹辐射探测技术，通过数十次实验优化，成功解决了这一难题。
太赫兹光子具有独特的亚带隙能量特性，能够特异性识别钙钛矿材料中的自由载流子浓度，避免引发带间跃迁干扰。其皮秒级的时间分辨能力，可同步追踪载流子动量弛豫过程，为研究输运机制提供了关键技术支撑。科研人员利用该技术发现，钙钛矿吸光层与空穴传输层之间的界面存在显著载流子损耗。
针对这一发现，研究团队设计出一种偶极钝化层结构。该结构如同"载流子单行道"，一端连接钙钛矿吸光层，另一端连接空穴传输层，有效引导载流子定向运动。实验数据显示，经钝化处理的钙钛矿薄膜总载流子迁移率提升超过68%，扩散长度延长近30%。
经国际权威第三方机构认证，采用钝化技术制备的新型全钙钛矿叠层光伏电池光电转化效率达30.1%，创下该类电池效率新纪录。这一成果已被国际《太阳能电池效率表》收录，标志着我国在钙钛矿光伏领域达到世界领先水平。
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兴指出，太赫兹光谱技术为揭示材料本征物理特性提供了全新视角，其非接触、无损的探测优势，为设计高效光伏材料开辟了新的技术路径。
