瑞士洛桑联邦理工学院和瑞士电子与微技术中心的研究人员成功开发出一种钙钛矿-硅三结太阳能电池，其认证效率达到30.02%，超过了此前27.1%的纪录。这一突破为可扩展的高性能光伏技术提供了新方向。

该太阳能电池结合了硅底电池和两层钙钛矿薄膜层，旨在提升效率的同时保持制造的可行性。研究第一作者Kerem Artuk表示：“我们表明，通过巧妙的设计和处理，我们可以接近传统上专用于太空中使用的昂贵III-V多结太阳能电池的性能水平，这些电池由多个半导体层组成。”他补充说，这些电池“可以达到高达37%的效率，每瓦成本约是地面电池的1000倍。我们的方法为新一代工业可行、高效率多结光伏技术打开了大门。”

钙钛矿-硅三结太阳能电池的设计解决了顶部电池低电压和中间层弱电流等关键问题。团队引入了一种分子来优化钙钛矿晶体结构，减少缺陷，并将电压提升至1.4伏特。此外，采用新的三步制造方法和纳米粒子增强，提高了近红外光吸收和电流输出。Christophe Ballif指出：“我们在2018年的首次演示只有13%的效率，所以今天在三结设备中达到超过30%的效率是一项显著成就。”他补充说，“与单结和串联电池相比，三结太阳能电池具有更高的效率潜力——远高于40%。”

这一钙钛矿-硅三结太阳能电池技术使用成本较低的硅和钙钛矿材料，相比昂贵的III-V半导体更具经济性和可扩展性，有望推动高效光伏板在家庭和太阳能农场中的应用。Christian Wolff强调：“这个项目展示了基础科学与瑞士工程专业知识相结合的力量。通过证明低成本钙钛矿材料可以接近最先进太空级光伏技术的性能，这项研究为多结光伏技术设定了新的基准。”目前，团队正致力于提高电池的耐久性和大规模生产能力，以加速实际部署。