新型叶片涂层钙钛矿/硅太阳能电池的效率为31.2%

沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的工程师和材料科学家团队与德国 Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie 的同事合作，开发了一种叶片涂层钙钛矿/硅太阳能电池，测试效率为 31.2%。

在他们发表在《焦耳》杂志上的论文中，该小组描述了他们如何设计、建造和测试他们的单元，以及他们对未来的期望。

先前的研究表明，钙钛矿-硅叠层可以提高太阳能电池的效率，之前的一些研究小组认为效率高达 30%。在这项新的工作中，研究团队发现，以一种新的方式将它们结合起来可以进一步提高效率。

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他们在电池底部加入了 2D 钙钛矿层，这是通过使用可扩展的基于墨水的制造实现的——这一变化也意味着提高稳定性和太阳能电池的制造方式。

由于可扩展性因素，研究人员选择了叶片涂层而不是旋涂。这使他们能够以倒置的 p-i-n 配置将钙钛矿的 3D 层沉积到钙钛矿的 2D 层上。

他们还发现，通过在添加 3D 层之前调整 2D 薄膜，他们能够最大限度地减少电池底部的能量失配。它还有助于减少涂层 p-i-n 器件的性能损失。

该团队还创造了一个用于稳定基板的微型装置，该装置由氧化铟锡制成。他们还通过蒸发巴克敏斯特富勒烯和氧化锡构建了一个电子传输层。其他层由氧化铟锌和氟化镁制成，用作抗反射器。该器件通过添加一个银色触点来完成。

在测试过程中，研究人员发现，该电池在正常阳光下可以保持 80% 的峰值效率约 1,700 小时。他们认为，他们的设计展示了使用可扩展油墨打印技术提高效率的潜力，从而生产出既稳定又耐用的产品。他们还指出，这种方法制造也相对容易。

相关链接：https://dx.doi.org/10.1016/j.joule.2024.09.014