太阳能电池创造了新的效率记录

的一种新兴的太阳能电池技术的效率和稳定性通过将钙钛矿基电池与传统硅电池相结合，形成一种比单独硅电池产生更多能量的“串联电池”，这种电池得到了提升。¹

2010年首次报道，钙钛矿太阳能电池效率显著提高，从早期的不到4%上升到2016年的22%。然而，一个长期存在的限制是它们当暴露在高温、潮湿和空气中时，稳定性差．尽管如此，研究人员认为，将钙钛矿与包括硅在内的更传统的太阳能电池结合使用，显示出达到30%效率甚至更高的行业目标的最大潜力。

2015年钙钛矿-硅串联电池的效率只有0.17cm的小细胞达到21.2%²的大小由瑞士研究人员开发。²现在,迈克尔McGehee斯坦福大学扎卡里·霍尔曼亚利桑那州立大学的研究人员及其同事在1厘米的电池上达到了23.6%的效率²在湿热环境中增加稳定性的电池。

“硅太阳能电池每年带来300亿美元(240亿英镑)的产值。我们采用了效率为21%的硅电池，并将其性能提升了10%以上。”“我们仍然可以对太阳能电池的大多数层进行改进。我们认为我们将能够实现30%的功率转换效率，这是非常令人兴奋的。”

该团队使用了一种新的、更稳定的含铯的钙钛矿半导体，为在硅电池上沉积钙钛矿电池提供了更大的灵活性，同时提高了光学和电学性能。通过原子层沉积，添加了氧化铟锡(ITO)层，有助于保护钙钛矿层免受用于放置顶部透明电极的溅射过程的破坏影响。

由于上层钙钛矿电池吸收了光谱中光子具有更多能量的可见部分，因此产生了比硅太阳能电池更高的电压。同时，优化了底部硅电池以吸收钙钛矿电池无法吸收的红外光子，从而提高了功率转换效率。

更稳定的钙钛矿和ITO层提供的保护相结合，使电池在空气和40%湿度中工作超过1000小时而没有明显的降解。封装的细胞还通过了标准湿热测试协议，包括在85ºC和85%相对湿度下存储1000小时。

“这项工作是钙钛矿-硅串联电池发展的重要一步，无论是在绝对效率方面，还是在稳定性方面，”他说汤姆白色他在堪培拉的澳大利亚国立大学研究太阳能电池。“钙钛矿的长期可靠性在成为商业现实之前仍然需要得到证明，但这项工作推动了该领域的发展，串联方法提供了一条明确的途径，可以实现比单独使用硅所能实现的效率更高的效率。”