近日，河北大学先进钝化技术团队在碳/硅异质结太阳能电池方面取得新进展，相关工作“High Work Function Large-Area Carbon Black Films as Conductive, Passivated and Hole-Selective Heterocontact Layer for Highly Efficient Solar Cells”发表在《Solar Energy》（Sol. Energy. 2025,113590）。博士研究生张璐为第一作者，陈剑辉研究员、高青博士为通讯作者。研究团队还包括来自河北大学、一道新能源等单位的多位研发人员。

纳米炭黑（CB）是历史最悠久的碳纳米结构材料，具有电导率范围宽、比表面积高、成本低等特点。社会的快速进步伴随着一种又一种令人兴奋的新材料的发现，但废弃化学品对环境的污染却被忽视了。废轮胎、稻壳、原料油、煤焦油等污染物均可制备CB，因此进一步扩大CB在太阳能电池等绿色半导体器件中的应用，将有助于缓解废轮胎等污染物对环境的污染。

本项研究开发出CB接触型硅太阳能电池，践行绿色化学理念，将污染物转化为绿色电力。获得了一种高性能的空穴选择性接触材料CB复合薄膜，其功函数高达6.3 eV，可与n型或p型硅形成有效p-n结和背场，光电转换效率 >22%。

此外，CB复合薄膜可通过刮涂法在常温常压下制备，简单的工艺使其与钙钛矿太阳能电池的制备工艺匹配，也使其可作为叠层电池的底部电池，简化设计，提高性能。

CB首次被证明可以在光伏能源领域应用，确立了绿色能源的可持续性，实现了废弃物的高值化利用。这一成果将有力支持太阳能领域发展，为循环经济高质量发展和实现“双碳”目标提供新思路和创新方向。

 以上研究工作得到了国家自然科学基金、河北省杰出青年科学基金、河北省中央引导地方科技发展资金项目、河北省自然科学基金、河北大学生命科学与绿色发展学科群项目等经费的资助和支持。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.solener.2025.113590