太阳能发电增速领先其他能源，但作为产业主力的硅材料已接近物理效率极限，目前最先进的硅电池板阳光转化率略低于30%。为突破瓶颈，科学家正探索钙钛矿硅串联电池，该电池结合钙钛矿顶层与硅底层，有望捕获更大范围阳光、提高性能。
近日，一个国际研究团队取得突破，让这项技术更接近大规模生产。他们证明钙钛矿顶部电池的表面钝化可在已量产的织构硅上实现，朝着工业化规模生产高效太阳能电池板的目标迈出一步。
串联太阳能电池依靠钙钛矿增强光吸收，硅因生产方法成熟且应用广泛仍至关重要。使用纹理硅底电池可使串联电池适配现有生产线，金字塔形状的纹理能增加硅表面积、吸收更多阳光，但不平整表面使钙钛矿层难以平滑铺展。此前，有效钝化技术仅在平板太阳能电池上实现，可减少浪费能源的缺陷。
弗劳恩霍夫太阳能系统研究所首席作者兼科学家Oussama Er-Raji博士称：“此前有效钝化技术未在纹理化钙钛矿硅叠层太阳能电池上充分利用，成功主要局限于平面结构。如今，我们通过在不平整的钙钛矿表面沉积1,3 - 二氨基丙烷二氢碘酸盐，实现了优异钝化效果。”该方法转换效率达33.1%，开路电压为2.01伏。
研究人员还揭示了不同材料钝化行为差异。在硅中，钝化处理仅作用于表面;在钙钛矿中，会影响整个吸收层，这种深场效应增强了导电性，提高了填充因子，从而提升整体性能。
阿卜杜拉国王科技大学的斯蒂芬·德·沃尔夫教授表示，这一发现为该领域未来研究奠定坚实基础，增强了人们对顶部电池光转化过程的理解，有助于开发更好的串联太阳能电池。弗莱堡大学和弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的Stefan Glunz教授称，太阳能电池表面钝化是提高效率和稳定性的重要助推器。
该研究以弗劳恩霍夫灯塔项目MaNiTU以及由联邦经济和能源部资助的PrEsto和Perle项目为基础。通过克服限制可扩展性的障碍，研究团队使钙钛矿硅串联太阳能电池更接近商业现实。相关研究已发表在《科学》杂志上。
