越南-韓國(guó)的一個(gè)研究小組開(kāi)發(fā)了一種四端鈣鈦礦硅串聯(lián)太陽(yáng)能電池，該電池具有特殊的雙面結(jié)構(gòu)，用于反照率反射，這新太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了30.09%的功率轉(zhuǎn)換效率(考慮到后面的性能)。

串聯(lián)裝置由一個(gè)雙面晶體硅鈣鈦礦過(guò)濾異質(zhì)結(jié)亞電池構(gòu)成，根據(jù)科學(xué)家們的描述，它能夠從前后兩側(cè)吸收太陽(yáng)光譜，與半透明非晶硅亞電池相比，實(shí)現(xiàn)了顯著的增強(qiáng)，因?yàn)樗樟硕滩ǚ秶鷥?nèi)的所有太陽(yáng)光譜。

亞電池中使用的鈣鈦礦是甲基銨-鉛(ΙΙ)碘化物(CH3NH3PbI3)，空穴和電子傳輸層分別用氧化鎳(NiO)和PCBM(buckminsterfullereneC60的增溶版本)形成，NiO是通過(guò)原子層沉積(ALD)過(guò)程沉積的，而PCBM是使用旋轉(zhuǎn)涂層在吸收層。異質(zhì)結(jié)電池使用了商業(yè)的czochralski生長(zhǎng)的厚度為200微米的n型晶硅片，非晶態(tài)硅層是通過(guò)等離子體增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積在電池上的群集系統(tǒng)。

研究人員解釋說(shuō)，在傳統(tǒng)的四端鈣鈦礦/硅結(jié)構(gòu)中，短波長(zhǎng)范圍的太陽(yáng)光譜被鈣鈦礦頂部的亞電池吸收，而剩余的光被下面的硅異質(zhì)結(jié)亞電池吸收。然而，并不是所有的光子都對(duì)應(yīng)于底部亞電池的光學(xué)帶隙。

在所提出的電池結(jié)構(gòu)中，雙面性增加了吸收光子的數(shù)量。因此，當(dāng)反照率從0增加到0.5太陽(yáng)時(shí)，晶體硅異質(zhì)結(jié)底部亞電池的短路電流和轉(zhuǎn)換效率分別從~15.15mA/cm2和8.68mA/cm2提高到12.99%，學(xué)者們說(shuō)：“通過(guò)改變電池支架和光源之間的距離，反照率反射強(qiáng)度可以在0-0.5太陽(yáng)的范圍內(nèi)精確調(diào)整?！?/p>

這種效率的提高能夠?qū)㈦姵氐目傂?包括反射到背面的光)從25.78提高到30.09%。超過(guò)30%的效率雙面四端鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)硅串聯(lián)太陽(yáng)電池光譜反照率，發(fā)表在科學(xué)報(bào)告。該研究小組由來(lái)自韓國(guó)仁川國(guó)立大學(xué)和成均館大學(xué)(SKKU)以及越南國(guó)立大學(xué)和東德堂大學(xué)的科學(xué)家組成。

該研究稱這種方法實(shí)現(xiàn)了超過(guò)30%的轉(zhuǎn)換效率，比頂部和底部的電池都要高。值得注意的是，這種效率也高于單結(jié)c-Si太陽(yáng)能電池的Schockley-Quiesser極限(約29.43%)。