【资料图】

据报道，瑞士的科学家们已经成功打破了串联硅钙钛矿太阳能电池的效率纪录，首次突破了30%的里程碑。新技术不仅超越了硅本身的上限，还使用了一些低成本和可扩展的材料。

硅长期以来一直主导着太阳能电池行业，这主要是因为其高效、耐用且易于制造等优势。几十年来，技术的进步不断推动着太阳能电池效率的提高，但随着目前的设备接近材料的理论极限29.4%，已经没有太多的增长空间。

钙钛矿正迅速成为一种替代品，但这也并不意味着硅正在被取代。相反，将这两种材料结合在一起效果似乎更佳，它们可以吸收不同波长的光――硅在红光和红外光中表现突出，而钙钛矿最擅长吸收光谱中的绿色和蓝色部分。

这意味着串联硅基电池和钙钛矿太阳能电池有潜力达到比单一材料更高的效率。技术的突破使其效率不断刷新纪录：2018年的最高效率是25.2%，然后在2020年被两次打破，分别为27.7%和29.15%。随后在2021年更是接近30%。

但值得注意的是，无论技术如何进步，串联硅钙钛矿太阳能电池的效率从未突破过30%这一大关。而现在，这一里程碑第一次被跨越了。

据报道，洛桑联邦理工学院（EPFL）和瑞士电子和微技术中心（CSEM）的研究人员使用两种不同的设计，开发出了突破纪录的高效率版本。

据悉，第一种是将钙钛矿层从液体溶液沉积到光滑的硅表面，1平方厘米的测试电池的效率达到了30.93%。第二种方法则使用混合蒸汽和液体溶液技术将钙钛矿沉积到有纹理的硅表面上，同样1平方厘米的测试电池的效率达到了31.25%。

研究人员表示，目前还需要进一步的工作来调查这些设计在多大程度上可以扩大到更大的表面积，并检测它们的寿命。

EPFL团队的首席研究员Christian Wolff说，“以前一直有人说，串联硅钙钛矿太阳能电池的效率有潜力超过30%。但这是这种预测首次被证实。这应该为未来成本更低廉的可持续电力铺平道路。”