一个国际光伏研究团队近日在钙钛矿-硅串联太阳能电池领域取得重大突破，首次将电池效率提升到33.1%。这一新成果不仅刷新了记录，也为推进高效太阳能技术大规模产业化奠定了基础。

研究人员制造的钙钛矿硅叠层太阳能电池图像。图片来源：阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）

研究人员发现，通过对结构复杂的金字塔状纹理硅底电池搭配钙钛矿顶电池进行全新钝化处理，可以显著提升整体性能。与传统表面处理只作用于硅片上层不同，此次钝化方式影响了整个钙钛矿层，从而带来额外的有效提升。主要团队成员来自KAUST、德国弗莱堡大学和弗劳恩霍夫太阳能研究所（ISE）。

钙钛矿-硅串联电池被认为是继硅基太阳能电池理论效率极限（29.4%）后，下一代光伏技术突破的关键。钙钛矿顶电池与底部的常规硅电池组合，不仅借助成熟的硅制造工艺提升效率，还拓宽了应用前景。但由于硅底电池表面复杂的纹理结构，使得钙钛矿材料的高质量沉积和钝化长期面临难题。

研究团队通过在不平整的钙钛矿表面沉积1，3-二氨基丙烷二碘化物，实现了高效钝化，成功将太阳能转换效率提升至33.1%，开路电压达到2.01伏。实验还发现，这一钝化处理增强了电池的导电性，提高了充填因子。研究证实，相较于硅电池仅靠表面钝化，钙钛矿层的整体效能也因此得到强化。

KAUST材料科学与工程及应用物理教授斯特凡·德·沃尔夫表示，这一发现为未来串联光伏电池的研发提供了坚实基础，加深了科学界对光电转换原理的理解。弗莱堡大学教授、弗劳恩霍夫ISE光伏能量转换部门负责人斯特凡·格伦茨补充，表面钝化不仅是提升效率和稳定性的“锦上添花”，更是产业规模化制造高效光伏组件的关键技术。

该成果发表于2025年9月4日的《科学》杂志，研究受到德国联邦经济事务与能源部等项目资助。相关专家认为，这项技术有望加速钙钛矿-硅串联电池在全球光伏产业的商业化进程。

编译自/ScitechDaily