刷新世界纪录!全新串联硅-钙钛矿光伏电池效率达33.2%

考虑到效率、耐用性和成本等因素，硅基材料长期以来一直是太阳能(6.830, -0.04, -0.58%)电池的行业标准，但目前的硅基光伏设备正接近理论上的效率上限。与此同时，钙钛矿是一个迅速崛起的“年轻新贵”，有可能夺走硅的“桂冠”。

不过，最好的结果似乎是当这两种材料抛开竞争，结合起来。钙钛矿/硅串联太阳能电池比单独使用任何一种材料都更高效，这要归功于它们能够收集太阳光谱的不同部分――钙钛矿更好地利用蓝光，而硅更专注于红色和红外波长。科学家们也不断在效率突破上费尽心思。

市场预测，到2032年，串联钙钛矿/硅技术将占全球光伏市场份额超过100亿美元。2022年12月，德国科学家创造了串联钙钛矿太阳能电池的效率记录――32.5%。而现在，这一记录已经被沙特阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）的科学家打破。

据报道，KAUST光伏实验室（KPV-Lab）的研究人员生产出了一种钙钛矿/硅串联太阳能电池，其率转换效率（PCE）达到33.2%。据研究人员称，这是迄今为止世界上最高的串联设备效率。

该串联装置通过了欧洲太阳能测试装置(ESTI)的认证，并在国家可再生能源实验室(NREL)的最佳研究电池效率图表中名列前茅。

事实上，自2016年以来，KAUST团队就一直在稳步完善钙钛矿/硅串联电池概念。他们不断在开发新的材料、方法和设备结构，并应对基本挑战，例如如何用钙钛矿材料均匀地覆盖硅电池的微米级金字塔表面。

然而这一次，KAUST团队并没有详细说明最新设计在哪些方面做了改进，从而创造了新的记录。

领导KAUST团队的Stefaan De Wolf博士说，“这一新记录是非集中光下所有双结太阳能电池的最高PCE，证明了串联技术提供超高性能光伏模块的巨大前景，这对于快速实现可再生能源目标、对抗气候变化至关重要。”

未来，研究人员将继续探索可扩展的方法来生产面积超过240平方厘米的工业规模钙钛矿/硅串联电池。此外，他们还在探索获得高度稳定的串联设备的策略，这些设备将通过关键的工业稳定性协议。