31.6%！德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所开发出新型钙钛矿硅叠层电池

来自弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（Fraunhofer ISE）的科学家们成功制造出了一种效率达31.6%的钙钛矿硅基叠层太阳能电池。这款1平方厘米的太阳能电池具有独特性，钙钛矿层被沉积在被称为“混合制造工艺”的硅异质结太阳能电池上。该团队认为，成功地将这样的叠层应用于制绒表面是这种太阳能电池工业生产的重要先决条件。

优化后的钙钛矿硅太阳能电池的扫描电子显微镜 (SEM) 图像  图源：公开网络

工业硅太阳能电池通过微米级金字塔形纹理化处理来引导更多的阳光进入电池，并减少反射损失。以这种行业标准为基础来制造钙钛矿硅基叠层太阳能电池，能够带来更高的能量产出，并促进新型电池类型与现有制造工艺的整合。

“然而，硅太阳能电池的金字塔形表面给钙钛矿硅基叠层电池的顶部电池带来了挑战，”弗劳恩霍夫ISE钙钛矿材料与界面组负责人Juliane Borchert博士解释道，“实际上，我们需要一种特殊的方法来将钙钛矿层均匀地施加在制绒硅表面。我们实验室正在研究一种结合了蒸镀与湿化学沉积的混合工艺，以克服这一障碍。”

弗劳恩霍夫 ISE 的研究人员成功生产出 1 cm² 钙钛矿硅串联太阳能电池，最高效率为 31.6%。对于底部子电池，他们使用了目前工业上使用的标准硅太阳能电池。图源：公开网络

弗劳恩霍夫ISE制造的这款叠层太阳能电池结合了“PrEsto”和“MaNiTU”两个研究项目的成果，“PrEsto”和“MaNiTU”这两个研究项目分别试图研究新的钙钛矿硅叠层太阳能电池生产方法和材料，据报道Fraunhofer ISE的此项工作还得到了阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）科学家的密切支持。其31.6%的效率也已由弗劳恩霍夫ISE的CalLab认证实验室认证。

“为了达到这一效率，我们专注于钙钛矿顶部电池，特别是优化了钙钛矿层与电子传输层之间的钝化效果，”Juliane Borchert补充道，“我们预计通过对硅底部电池的改进，效率还可以进一步提升。”

今年夏天，英国Oxford PV公司在欧洲Intersolar展会上推出了一款新组件，该组件也采用了钙钛矿电池，能量转换效率达到26.6%。而今年早些时候， KAUST的研究人员开出了另一种新型钙钛矿叠层电池，其PCE略高，达到33.2%。

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