中国团队开发钙钛矿/硅叠层电池效率约33%
2026-05-29 17:46
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维度网讯,中国科学院宁波材料技术与工程研究所(NIMTE)主导的团队开发出一种靶向钝化技术,使钙钛矿/硅叠层太阳能电池的功率转换效率达到约33%,器件在连续运行1000小时后仍保持约90%的初始效率。

太阳能电池(示意图片)

钙钛矿/硅叠层电池是一种下一代光伏技术,将钙钛矿太阳能电池堆叠在传统硅电池之上,以捕获更多太阳光谱,实现比单独硅电池更高的效率。工业硅片通常具有金字塔纹理表面,这种结构虽有助减少反射并提高光吸收,却使均匀沉积钙钛矿层变得复杂,容易产生缺陷位点,导致局部漏电,影响整体效率和稳定性。

研究人员聚焦于减轻因钙钛矿层在工业硅基底上沉积不均匀引发的漏电问题。来自中国科学院宁波材料技术与工程研究所(NIMTE)、苏州大学和江苏泰州学院的合作者,设计了一种峰值选择性钝化策略。他们采用聚苯乙烯纳米球作为模板,将氧化铝薄绝缘层专门施加在硅金字塔的顶部,以此阻断漏电路径,同时保留有效电荷传输所需的大部分表面。

为测试该技术,团队使用了约一平方厘米有效面积的器件,结果显示功率转换效率约为33%。在稳定性测试中,电池在连续运行1000小时后仍保持约90%的初始效率,表明其具有较好的运行稳定性。

该研究的通讯作者叶继春表示,这一策略简单且与现有工业生产线兼容,使钙钛矿/硅叠层太阳能电池向商业应用更近了一步。全球太阳能行业正寻求超越大规模生产硅组件常见的约22-24%效率范围的方法,叠层架构被认为是最有前景的路线之一,但规模化因纹理基底上的界面和沉积问题面临挑战。新方法仅针对缺陷最严重的区域进行钝化,避免了广泛表面处理带来的性能权衡,其与现有制造工艺的兼容性可能加速采用,从而可能降低公用事业规模、屋顶和特殊应用中高性能太阳能装置的成本。

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