科学家开发出高效单片钙钛矿/黑硅TOPCon串联太阳能电池

中科院宁波材料技术与工程研究所叶继春教授领导的研究小组开发了具有隧道的高性能单片钙钛矿/黑硅(b-Si)太阳能电池氧化物钝化触点(TOPCon)，实现了28.2%的认证功率转换效率(PCE)。结果发表在焦耳。

钙钛矿/硅串联为以相对较低的成本提高太阳能电池的PCE提供了一条有希望的途径，因此预计将成为高效太阳能电池领域的新兴焦点。然而，大多数报道的单片钙钛矿/硅串联要么成本高、光捕获有限，要么难以获得高质量的钙钛矿薄膜，这给优化钙钛矿/b-Si太阳能电池的性能带来了巨大挑战。

为了解决这个问题，研究人员开发了第一个基于行业相关的具有TOPCon结构的b-Si的单片钙钛矿/硅串联太阳能电池。

结合TOPCon，b-Si的表面重建有助于在高级表面钝化和宽带光捕获之间取得良好的平衡。

重构的b-Si纳米结构可以显着提高耐湿性并促进钙钛矿的润湿。此外，b-Si通过纳米限制效应引导钙钛矿的垂直取向晶体生长，减少载流子复合并促进载流子收集。此外，b-Si减轻了薄膜的应变，从而提高了器件的稳定性。

所制备的单片钙钛矿/b-SiTOPCon串联太阳能电池具有1.80V的开路电压、81.8%的填充因子和19.2mA/cm2的短路电流密度，可产生28.2的非常高的认证PCE%，这是迄今为止具有TOPCon或双面织构硅的钙钛矿/硅太阳能电池的最高报告值之一。

这项工作中的新策略可以为高性能钙钛矿/b-Si串联太阳能电池的开发和制造提供启示。