钙钛矿/晶硅太阳能电池转换效率新纪录诞生

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钙钛矿/晶硅串联太阳能电池转换效率继续提升。沙特阿拉伯的阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）日前公布，其钙钛矿/晶硅串联太阳能电池光电转换效率达33.7%。

阿卜杜拉国王科技大学教授埃尔坎·艾登（Erkan Aydin）在领英上表示，“在两个月的时间里，我们再次创造了钙钛矿/晶硅串联太阳能电池的世界纪录！通过我们最新的更新，钙钛矿/晶硅串联太阳能电池已达到令人印象深刻的33.7%的认证功率转换效率，超过了我们之前33.2%的里程碑。我们希望我们的新成就将有助于加速绿色能源转型。”

据《光伏杂志》（PV Magazine）报道，欧洲太阳能测试装置（ESTI）对该结果进行了认证，证实了阿卜杜拉国王科技大学新型钙钛矿/晶硅串联太阳能电池的新成果，1平方厘米电池器件开路电压为1.974V，短路电流密度为20.99mA/c㎡。

2022年8月，阿卜杜拉国王科技大学宣布单片钙钛矿/晶硅串联光伏器件的效率为26.2%。今年1月，阿卜杜拉国王科技大学的钙钛矿/晶硅串联太阳能电池的转换效率为28.1%。今年4月，阿卜杜拉国王科技大学的钙钛矿/晶硅串联太阳能电池转换效率33.2%。

钙钛矿（Perovskite）已有180多年历史，最初它是指一种由无机物钛酸钙（CaTiO₃）组成的矿物。1839年，在欧亚两洲的分界线乌拉尔山脉，柏林大学矿物学家古斯塔夫斯·罗斯（Gustavus Rose）发现了这种天然矿物，他以俄罗斯贵族、矿物学家列夫·佩洛夫斯基（Lev Perovski）的名字为这种物质命名。但在光伏领域，“钙钛矿”并非指一种特定材料，而是指具有ABX₃结构的化合物家族，A位通常代表有机阳离子，B位为金属铅离子Pb2+，而X位为卤素阴离子，由这些化合物组成的材料家族被称为“钙钛矿”材料。这是一种人工设计的材料，材料配方选择灵活，带隙可调。

钙钛矿对光的吸收能力强，光谱吸收范围广，即使在室内等弱光条件下，钙钛矿仍能保持较高的光电转换效率。钙钛矿太阳能电池是一种“三明治”结构的新型光伏电池，这种新型光伏电池与传统晶硅电池相比，不但具有弱光性能好、质量轻等特性，还可拓展应用于柔性光伏和半透明光伏领域。

从研发和产业化的主流技术路线来看，目前钙钛矿电池主要有单结钙钛矿电池和叠层钙钛矿电池。其中，单结钙钛矿电池只有钙钛矿本身的“三明治”结构，而叠层钙钛矿电池又包括晶硅/钙钛矿叠层电池、全钙钛矿叠层电池、薄膜电池（如铜铟镓硒）/钙钛矿叠层电池等。

编辑：翟卓

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