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洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)和瑞士電子與微技術(shù)中心(CSEM)共同創(chuàng)造了鈣鈦礦-硅疊層光伏電池新的世界紀(jì)錄，達(dá)到31.3%。

鈣鈦礦是一種具有很強(qiáng)光-電轉(zhuǎn)換效率的材料結(jié)構(gòu)，應(yīng)用廣泛關(guān)注度高。光伏領(lǐng)域是鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一，鈣鈦礦太陽(yáng)電池是第三代高效薄膜電池的代表。鈣鈦礦結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，具有非常好的光伏性能，是光伏近年來(lái)的熱門研究方向。


鈣鈦礦-硅疊層光伏電池新的效率世界紀(jì)錄，達(dá)到31.3%

業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)未來(lái)通過(guò)使用新型材料的鈣鈦礦太陽(yáng)電池器件的轉(zhuǎn)換效率最高能達(dá)到50%左右，是目前商業(yè)化的太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)化效率的2倍左右。

目前，單結(jié)PSCs當(dāng)前最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)25.7%，理論轉(zhuǎn)化效率可達(dá)31%。單結(jié)PSCs指只有一個(gè)PN結(jié)的鈣鈦礦太陽(yáng)電池，多結(jié)PSCs指有多個(gè)PN結(jié)的鈣鈦礦太陽(yáng)電池，多結(jié)的PSCs光譜吸收效果更好、效率更高，但成本也更高。

資料顯示，鈣鈦礦帶隙寬度可調(diào)，可制備高效疊層電池。鈣鈦礦可制備2結(jié)、3結(jié)及以上的疊層電池，其中2結(jié)疊層電池有鈣鈦礦-鈣鈦礦和鈣鈦礦-晶硅疊層電池兩種，轉(zhuǎn)換效率可提高到40%左右，3結(jié)及以上鈣鈦礦疊層電池的理論轉(zhuǎn)換效率更是能達(dá)到50%左右。


如果說(shuō)HJT、TOPCon是太陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展到第三階段的代表，而鈣鈦礦-異質(zhì)結(jié)、鈣鈦礦-TOPCon疊層電池是第四階段的支柱。美國(guó)NREL：碲化鎘、鈣鈦礦技術(shù)可顯著降低光伏碳強(qiáng)度

今年6月，澳大利亞國(guó)立大學(xué)Klaus Weber，北京大學(xué)周歡萍以及晶科能源Peiting Zheng等人使用隧道氧化物鈍化接觸(TOPCon)結(jié)構(gòu)的晶硅電池作為底部電池，以及鈣鈦礦薄膜作為頂部電池，制備了單片鈣鈦礦/TOPCon疊層器件。該器件的效率為27.6%，相關(guān)工作發(fā)表于《Advanced Energy Materials》。

雖然當(dāng)前市場(chǎng)的主流技術(shù)路徑仍是PERC，未來(lái)2-3年P(guān)ERC可能仍為市場(chǎng)主流，但其產(chǎn)線擴(kuò)張已進(jìn)入尾聲。隨著異質(zhì)結(jié)(HJT)、TOPCon設(shè)備的成熟，太陽(yáng)電池將逐步進(jìn)入第三階段和第四階段。

原標(biāo)題：轉(zhuǎn)換率達(dá)31.3%！鈣鈦礦-硅疊層太陽(yáng)電池效率創(chuàng)新高！