三结太阳能电池光电转化效率达30.02%
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2026-03-23 19:14:22
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来源：科技日报
瑞士科学家在最新出版的《自然》杂志刊发研究报告称，他们巧妙融合钙钛矿与硅材料，打造出一款新型“三明治”结构太阳能电池。这款电池底层为硅基，中层与顶层则沉积着钙钛矿薄膜，光电转化效率高达30.02%，远超此前27.1%的认证纪录。
这款三结太阳能电池由洛桑联邦理工学院光伏与薄膜电子实验室与瑞士电子与微技术中心科学家携手打造。最新进展的取得缘于团队对顶部钙钛矿电池电压不足、中间电池电流偏弱这两大瓶颈的精准攻克。
在研制新电池的过程中，团队引入了一种神奇分子，引导钙钛矿晶体完美生长，消除内部缺陷，使顶部电池电压跃升至1.4V。此外，团队开发出三步沉积工艺，让中间电池对近红外光的吸收效率大幅提升。而且，他们在硅基底与中间层之间嵌入纳米粒子，巧妙地将多余阳光反射回中层，让电流倍增。
目前，全球太阳能电池光电转化效率桂冠由多结Ⅲ-Ⅴ族半导体太阳能电池摘得（高达37%），但其“身价”高昂——每瓦电力成本是普通电池千倍，通常服务于太空与聚光系统，例如为卫星供电。
新电池以远低于Ⅲ-Ⅴ族半导体的成本，展现了逼近顶尖太空级电池的性能，堪称“平民价格，贵族性能”。这不仅为地面公用事业与住宅太阳能技术开启了新大门，更有望在未来“上天入地”，服务于空间应用。这项突破性进展，也为低成本钙钛矿太阳能电池树立了新标杆。
团队下一步将聚焦于扩大制造规模、开展严苛的耐久性测试，并积极推动其向商业产品转化。
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