瑞士新型鈣鈦礦硅疊層電池效率突破30.02%！刷新認證紀錄

【技術突破】瑞士科學家在《自然》發(fā)表成果，研發(fā)出三結 “三明治” 結構鈣鈦礦硅太陽能電池，通過分子調控、新型沉積工藝與納米粒子光管理，實現(xiàn)30.02%光電轉化效率，大幅刷新此前紀錄。該電池成本遠低于高端Ⅲ-Ⅴ族電池，兼具地面應用與空間潛力，團隊正推進規(guī)?；c耐久性測試。

瑞士科學家在最新出版的《自然》雜志刊發(fā)研究報告稱，他們巧妙融合鈣鈦礦與硅材料，打造出一款新型“三明治”結構太陽能電池。這款電池底層為硅基，中層與頂層則沉積著鈣鈦礦薄膜，光電轉化效率高達30.02%，遠超此前27.1%的認證紀錄。

這款三結太陽能電池由洛桑聯(lián)邦理工學院光伏與薄膜電子實驗室與瑞士電子與微技術中心科學家攜手打造。最新進展的取得緣于團隊對頂部鈣鈦礦電池電壓不足、中間電池電流偏弱這兩大瓶頸的精準攻克。

在研制新電池的過程中，團隊引入了一種神奇分子，引導鈣鈦礦晶體完美生長，消除內部缺陷，使頂部電池電壓躍升至1.4V。此外，團隊開發(fā)出三步沉積工藝，讓中間電池對近紅外光的吸收效率大幅提升。而且，他們在硅基底與中間層之間嵌入納米粒子，巧妙地將多余陽光反射回中層，讓電流倍增。

目前，全球太陽能電池光電轉化效率桂冠由多結Ⅲ-Ⅴ族半導體太陽能電池摘得（高達37%），但其“身價”高昂——每瓦電力成本是普通電池千倍，通常服務于太空與聚光系統(tǒng)，例如為衛(wèi)星供電。

新電池以遠低于Ⅲ-Ⅴ族半導體的成本，展現(xiàn)了逼近頂尖太空級電池的性能，堪稱“平民價格，貴族性能”。這不僅為地面公用事業(yè)與住宅太陽能技術開啟了新大門，更有望在未來“上天入地”，服務于空間應用。這項突破性進展，也為低成本鈣鈦礦太陽能電池樹立了新標桿。

團隊下一步將聚焦于擴大制造規(guī)模、開展嚴苛的耐久性測試，并積極推動其向商業(yè)產品轉化。