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钝化接触与叠层概念：实现最高硅基太阳能电池效率的途径
摘要： 光伏能量转换效率是实现低成本可再生能源电力的决定性因素。近年来，量产晶体硅太阳能电池的效率以每年约0.5-0.6%绝对值的幅度提升。为维持这一发展速度，必须开发新技术并实现工业化应用。从全铝背场电池过渡到钝化发射极和背面接触电池后，钝化接触技术成为最接近单结硅太阳能电池效率极限的关键突破。本文阐述并讨论了钝化接触的理论基础及两项主流技术。采用钝化接触后，单结硅太阳能电池29.4%的理论极限已触手可及。多结太阳能电池是实现超过30%效率的最具前景方案?；诰骞璧椎绯氐牡慵际跤攀圃谟冢阂劳屑呒冻墒觳芴逑担刹糠掷孟钟猩芰?，且硅材料具有作为叠层电池下子电池的理想带隙特性。文中将重点探讨两种最具潜力的顶电池材料——III/V族化合物与钙钛矿，并论证这些技术路径表明硅材料未来数年仍将在光伏领域保持领先地位。
关键词： 钙钛矿、多结太阳能电池、III/V族材料、光伏能量转换、钝化接触、叠层技术、晶体硅太阳能电池
更新于2025-09-23 15:19:57
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钙钛矿太阳能电池：未来十年的研究方向
摘要： 自2012年首次报道未封装器件在1倍太阳光照下实现9.7%光电转换效率（PCE）且环境条件下稳定500小时后，固态钙钛矿太阳能电池（PSCs）便受到材料、器件及基础研究领域科学家和工程师的广泛关注。固态PSCs的实现源于甲基铵铅碘三碘化物（MAPbI3）在含极性液体氧化还原电解质的染料敏化太阳能电池结构中极不稳定的特性。初代PSC采用TiO2表面点状纳米晶钙钛矿结构，后演变为类似传统p-i-n结的薄膜布局。这一器件结构的初期改进使PCE提升至约12%，随后通过探索高质量钙钛矿薄膜的涂覆方法进一步提高了光伏性能。迄今，经美国国家可再生能源实验室（NREL）代理机构Newport采用准稳态测量法认证的25.2%效率纪录已载入NREL最佳研究电池效率表。当前PSCs性能已超越铜铟镓硒（PCE=23.4%）、碲化镉（PCE=22.1%）甚至多晶硅（PCE=22.8%）电池。
关键词： 钙钛矿太阳能电池、叠层技术、功率转换效率、回收技术、大面积涂布、稳定性
更新于2025-09-12 10:27:22