串联硅-钙钛矿光伏电池性能获大幅提升！科学家提出全新设计

德国研究所柏林亥姆霍兹中心(Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH，简称HZB)的研究小组研发了一种串联太阳能电池(钙钛矿和硅基电池结合在一起)，并实现了29.80%的转换效率以及更好的开路电压。

据悉，当阳光照射到钙钛矿子电池时，产生的电子对和带正电的空穴往往会在钙钛矿和电子传输层的界面上重新结合。而且，这个界面上的能级不匹配，阻碍了电池内的电子分离。这些问题共同降低了串联电池的开路电压(或最大工作电压)，从而限制了设备性能。

在德国的最新研究中，科学家们采用了一种独特的亚微米周期纳米纹理和改进后的背部反射设计，使新电池具有更低的反射损耗和更好的开路电压。这项研究成果已于近期发表在了《自然纳米技术》杂志上。

具体而言，通过使用紫外线纳米压印、反应离子蚀刻和湿化学蚀刻技术，德国团队在硅底电池背面安装了带有介质缓冲层(RDBL)的反射器，并在前表面安装了正弦纳米结构。

研究人员表示“与平面织构相比，纳米织构大幅减少了反射损失，并通过优良的薄膜形成特性显著提高了制造成品率，并将开路电压提高了15毫伏(mV)。”

据称，德国公司Fraunhofer ISE CalLab的专家已测试了该太阳能电池的性能，证明其实现了29.80%的功率转换效率(这是钙钛矿-硅串联电池的最高效率之一)，开路电压为1.92 V，填充系数为79.4%。

研究人员总结称，“有分析进一步表明，纳米结构在很大程度上提高了性能稳定性，这是串联太阳能电池工业化和在更大范围内进行加工的重要飞跃。”