大面积钙钛矿电池效率创新高

IT时代网10月10日消息，据科技日报报道，澳大利亚新南威尔士大学科学家与 UtmoLight 公司合作，让一块 30 厘米 × 30 厘米、孔径面积 676 平方厘米的钙钛矿太阳能电池实现了 23.5% 的光电转换效率，比此前基准高出 0.6 个百分点，创下大面积钙钛矿太阳能电池转换效率的世界纪录。

这项纪录的意义在于，钙钛矿太阳能技术即使从实验室电池（通常面积约为 1 平方厘米）放大到更大尺寸，也能保持高效率，显示出规模化制造与广泛用于太阳能组件的潜力。研究团队强调，最新进展不只是刷新一项效率纪录，更在于所使用的材料与器件可以从实验室电池走向工业应用。

钙钛矿被普遍视为极具潜力的下一代太阳能材料，既能够把阳光高效转化为电能，又具备低成本制造前景。一个被看好的方向是让它与传统硅电池叠成串联太阳能电池：两者各取太阳光谱的不同波段，协同把更多阳光变成电能。未来钙钛矿有望作为附加层叠加在现有硅电池之上，让制造商不必等比例扩大面积就能提升发电量。

不过钙钛矿目前仍难以胜任大规模光伏应用。一旦暴露于湿气、热量和长期日照，它会发生降解，给长期稳定性、耐久性和可靠的大规模制造带来挑战。组件尺寸越大，越需要在大面积上精准控制均匀性、结晶与缺陷情况以及电气互联性，从实验室小样品放大的每一步都不容易。

在传统钙钛矿太阳能电池中，通常需要使用一层氧化镍来防止短路，但氧化镍也会与钙钛矿发生不良反应，埋下不稳定隐患。最新研究中，团队通过材料创新和不同的电池制造路径省去了氧化镍层，不仅简化了工艺，也提升了所得电池的光电转换效率。

团队计划在未来几个月制造面积 2.8 平方米的全尺寸组件，这正是商业光伏组件的尺寸，同时把效率测试推向更大规模，以进一步验证成果。他们期待更大的钙钛矿电池能达到 18% 至 19% 的效率，但这项技术要获得广泛应用，仍需在效率、可重复性和长期稳定性上继续攻关。

注：本文配图由AI生成，文中包含AI辅助创作的内容。

编辑：林一舟