近年來，獨立鈣鈦礦電池在轉(zhuǎn)化效率方面取得了快速進展，一些電池的效率達到了25%或更高。到目前為止，許多前沿的研發(fā)技術(shù)都為鈣鈦礦層選擇了n-type或n-i-p的電池結(jié)構(gòu)。

然而，當(dāng)涉及到制造鈣鈦礦與硅基底部電池結(jié)合的串聯(lián)時，n-i-p結(jié)構(gòu)面臨著重大挑戰(zhàn)，許多研究人員轉(zhuǎn)而選擇p-i-n結(jié)構(gòu)，因為在一些最有潛力的鈣鈦礦研究中，將串聯(lián)元件去掉會產(chǎn)生不良的副作用。

但是，由沙特國王科技大學(xué)(KAUST)組成的研究小組克服了其中的幾個挑戰(zhàn)。他們展示了一種基于n-i-p鈣鈦礦疊加在硅基異質(zhì)結(jié)電池上的串聯(lián)電池，其效率達到了27%。這比之前22%的記錄有了很大的飛躍。

這一成果發(fā)表在《能源與環(huán)境科學(xué)》上，論文名稱為“橋聯(lián)電荷提取以及增強的量子效率下的高效n-i-p鈣鈦礦/硅基串聯(lián)太陽能電池（Ligand-bridged charge extraction and enhanced quantum efficiency enable efficient n–i–p perovskite/silicon tandem solar cells）”。該小組研究了一種叫做無定形氧化鈮的材料，產(chǎn)生選擇性接觸，限制了電池吸收光能總量的同時以損耗熱能的形式體現(xiàn)。

國王科技大學(xué)的研究員Erkan Adin解釋說：“總的來說，我們允許常規(guī)結(jié)果的串聯(lián)電池捕獲更多的光，并且，由于我們新開發(fā)的接觸材料，這些被吸收的能量將更高效的轉(zhuǎn)化為電能。在這些技術(shù)的基礎(chǔ)上，我們實現(xiàn)了超過27%的電池轉(zhuǎn)換效率?！?/p>

在克服了這些基本的挑戰(zhàn)之后，國王科技大學(xué)研究小組將有望利用n-i-p串聯(lián)電池技術(shù)實現(xiàn)更高的轉(zhuǎn)換效率。同時，他們還指出，這種電池在水解-光伏制氫方面擁有巨大的潛力。該研究團隊的下一步將擴大電池的尺寸，實現(xiàn)全尺寸6英寸硅片制備電池。目前該團隊已經(jīng)將串聯(lián)技術(shù)應(yīng)用在了雙面異質(zhì)結(jié)電池上，并在業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。

來源：光伏們