太阳能革命：得益于新的钝化，效率达到 33.1%！

太阳能革命：得益于新的钝化，效率达到 33.1%！

由阿卜杜拉国王科技大学 (KAUST)、弗莱堡大学和弗劳恩霍夫太阳能系统研究所 ISE 组成的国际研究团队在钙钛矿-硅串联太阳能电池的效率方面取得了显着进展。这些创新的太阳能电池将钙钛矿顶部电池与硅底部电池相结合，并使用先进的钝化方法来实现效率的提高，远远超过以前的水平。弗莱堡大学 INATECH 的主要作者兼博士后研究员 Oussama Er-Raji 博士报告了发表在《科学》杂志上的令人印象深刻的结果。

传统硅太阳能电池的最高效率为 29.4%，而钝化串联太阳能电池的效率最高可达 33.1%。经处理的电池的开路电压也为2.01伏。这是一个重大进步，因为迄今为止使用的钝化技术仅限于平坦表面。通过将 1,3-二氨基丙烷二氢碘化物沉积到不平坦的表面上的新钝化方法已被证明是至关重要的。

面向未来的创新钝化

钝化不仅提高了电池的效率，还提高了电导率和填充因子。特别值得注意的是，钙钛矿太阳能电池的钝化影响整个层，而硅太阳能电池仅影响上层。这一发现可以作为未来研究的基础，并为开发更强大的太阳能电池提供广阔的前景

该成果与弗劳恩霍夫灯塔项目“MaNiTU”以及联邦经济事务和能源部（BMWE）资助的“PrEsto”和“Perle”等其他举措密切相关。这些项目不仅注重提高效率，还注重太阳能电池的可持续性。

效率与可持续性的兼容性

此外，Fraunhofer公司的研究人员正在研究具有钙钛矿晶体结构的材料，他们发现只有含铅的钙钛矿才能实现高效率。尽管这些材料目前很有效，但寻找替代的、无毒的、无铅材料是一个挑战。尽管面临这些挑战，科学家们在开发高效演示器方面取得了重大进展。一个例子是面积超过100平方厘米的钙钛矿-硅串联太阳能电池，通过丝网印刷金属化制成。

这些项目探索的先进回收工艺可以实现含铅钙钛矿的循环经济。这项研究涉及新材料的生产和适当制造工艺的开发，对于使光伏技术重新回到全球竞争力的前沿至关重要。

作为“MaNiTU”的一部分，还开发了新的生产工艺，可以生产高质量的钙钛矿薄膜。集成生产线解决了钙钛矿电池的温度敏感性问题，需要在 100 °C 以下进行生产，以确保前接触结构的质量。这些技术进步展示了太阳能领域尚未充分开发的潜力。

总之，科学工作表明钙钛矿-硅串联太阳能电池的未来是充满希望的，并且效率和可持续性都是重点。这个创新研究团队正在为下一代太阳能技术提出一条重要道路。