据asiaresearchnews消息，韩国DGIST（大邱庆北科学技术院）与蔚山科学技术院（UNIST）的研究团队近日宣布，他们成功开发出一种无毒、高效的新型太阳能电池技术，在保持环保特性的同时，将功率转换效率提升了8.26%。这项创新有望推动下一代环保太阳能电池的商业化进程。
研究团队聚焦于银铋硫化物（AgBiS₂）纳米晶体材料，该材料因无毒、原料储量丰富等优势被视为传统含铅、镉太阳能电池的理想替代品。然而，AgBiS₂材料在吸光层厚度增加时，电荷传输效率会显著下降，导致电池性能受限。为解决这一问题，联合团队设计了一种具有特殊混合结构的薄膜，通过化学处理使同一层内形成“供体-受体”共存区域，从而优化电荷传输路径。
“我们通过在AgBiS₂层中构建分层电荷传输通道，显著延长了电荷扩散长度，使得吸光层厚度增加至65纳米（传统工艺的两倍）时，仍能维持高效性能，”DGIST能源科学与工程系Choi Jong-min教授解释道。实验结果表明，采用新技术的太阳能电池效率较传统工艺提升8.26%，等效于可为智能手机多充电四至五次，或延长LED照明时长两小时以上。
该技术突破的关键在于材料工程创新。研究人员通过调控AgBiS₂纳米晶体的表面化学性质，在薄膜内部形成梯度能级结构，促进电子与空穴的有效分离和传输。这种设计不仅克服了厚度限制，还保留了AgBiS₂的环保优势，避免了重金属污染风险。
该研究由DGIST与UNIST联合团队完成，DGIST能源科学工程专业学生Kim Hae-jung、Park Jin-young以及UNIST研究生崔艺珍为共同第一作者。项目获得韩国科技部、国家研究基金会（NRF）纳米材料技术开发计划及基础实验室计划的资助，相关成果已发表于2月19日的国际期刊《先进能源材料》（Advanced Energy Materials）。
Choi教授表示：“此项技术为开发兼具环保性与高效能的太阳能电池提供了新路径，未来可拓展至柔性可穿戴设备、建筑一体化光伏等领域。”研究团队计划进一步优化材料结构与制造工艺，以加速技术产业化。
来源：环球网
