转换率25.5%！独领风骚的硅基钙钛矿叠层太阳能电池

材料牛注：香港理工大学制造出了世界上光电转换效率最高的硅基钙钛矿叠层太阳能电池，他们是如何制备的，亮点又哪里，让我们一起探个究竟！

香港理工大学研发的转换效率高达25.5%的硅基钙钛矿叠层太阳能电池

在2009年钙钛矿太阳能电池刚出现时，其光电转换效率只有3.8%,但由于它具有优异的光伏特性而成为可持续发电领域的研究热点，研究人员一直致力于寻找新的方法以提高其能量转换效率。目前，钙钛矿太阳能电池已经成为公认的最有前景的太阳能电池之一。

近日，由香港理工大学电子及资讯工程学系由Charles Chee Surya教授和讲席教授Clarea Au带领的研究团队采用新的方法，制备出目前世界上转换效率最高的钙钛矿太阳能电池，转换效率高达25.5%。这种新型钙钛矿太阳能电池的转化成本约为2.73港元/瓦，而目前市场上的硅太阳能电池转化成本约为3.9港元/瓦。

由于太阳光波长各异，采用不同材料复合而成的太阳能电池有最佳的能量吸收效果。譬如,甲基铅三卤化物钙钛矿太阳能电池和硅太阳能电池可以进行互补配对,钙钛矿太阳能电池可作为电池的顶层捕获短波长光子，而硅太阳能电池作为底层用于吸收长波长光子,二者组合成为硅基钙钛矿叠层太阳能电池。

利用太阳能电池的这一特性，Charles和他的研究团队采用了三种新方法以提高电池转换效率。首先，研究人员设计了干燥氧气环境下低温退火的方法，用以减少钙钛矿结构缺陷造成的影响。其次，他们构造出氧化钼-金-氧化钼的三层结构，并对每层结构的厚度进行优化，使钙钛矿层对光子具有高透过性，从而进入底部的硅层。最后，将仿生薄膜置于太阳能电池板表层，以捕获更多的太阳光。这三种新型方法大大提高了钙钛矿太阳能电池的能量转换效率。

此项研究工作由多校研究人员合作完成。其中，仿生薄膜由香港理工大学纺织及制衣学系DrZijian Zheng模仿玫瑰花瓣的表面形态设计而得到。中山大学兼顺德中山大学太阳能研究院教授，高效硅太阳能电池专家Shen Hui为研究团队设计和制作了底层硅太阳能电池。

Charles和他的研究团队将继续致力于提高太阳能电池的能量转换效率和实现大批量生产等工作。

本文由材料人编辑部李立夫提供素材，李玉飞翻译， 李卓审核。

原文参考地址：Perovskite-silicon tandem solar cells with the world's highest power conversion efficiency