英美大学开发串联型钙钛矿太阳能电池

【编者按】随着科技的发展，天阳能被用在越来越多的领域，串联型钙钛矿太阳能电池有事什么？

美国斯坦福大学与英国牛津大学的研究人员宣布，利用涂布技术制作的串联型钙钛矿太阳能电池实现了20.3%的高转换效率，并且具备高耐久性。并预计将来转换效率有望超过30%。论文已发表在学术杂志《科学》上。

制作的串联型太阳能电池的截面照片

下面的红色层面向短波长光，上面的褐色层面向长波长光(摄影：Giles Eperon)

串联型太阳能电池，是以两层太阳能电池更有效地利用太阳光，以提高转换效率的技术。具体来说，第一层主要吸收太阳光中波长稍短的光和紫外线，第二层吸收波长稍长的光和红外线。

现有的串联型钙钛矿太阳能电池中，有在硅系太阳能电池上层叠钙钛矿太阳能电池的例子。此次与这类案例不同，其两层都是钙钛矿太阳能电池，分别是在玻璃基板上以涂布技术制作，再贴合到一起制成串联型。

两层都制成钙钛矿太阳能电池的困难在于第二层的制作。此次单层具有14.8%转换效率、主要支持红外线的钙钛矿太阳能电池的实现，除了使用铅(Pb)的普通材料外，还采用了锡(Sn)和铯(Cs)。将其用于串联型，获得了20.3%的转换效率。

据称，钙钛矿太阳能电池，尤其是基于Sn的电池存在耐久性非常短等课题，而此次的制作大幅提高了耐久性。具体来说，在将太阳能电池置于100摄氏度大气压环境下4天的实验中也表现出了高耐久性。

论文作者之一的牛津大学物理教授Henry Snaith说，“今后将通过优化材料使电流最大化等，可以预见实现30%以上转换效率的希望”。

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