电池硅

空穴选择层作为钙钛矿/硅叠层电池的关键部件之一，在促进载流子传输、保护钙钛矿、优化界面能级等方面发挥着至关重要的角色。近日，福建农林大学绿色光电器件与储能电池欧阳新华教授团队，基于前期本团队在钙钛矿/硅叠层电池空穴选择层的研究基础，在钙钛矿/硅叠层空穴选择层方面取得又一重要进展。相关成果“Fullyconjugatedbiscarboxylateself-assembledmoleculeenhancestheanchoringofconductiveoxideforefficienttexturedperovskite/silicontandemsolarcells”为题发表在国际高质量材料期刊AdvancedFunctionalMaterials上。

对于硅单结太阳能电池而言，本工作展示了向俄歇复合主导机制迈出的重要进展，这一因素对于逼近29.4%效率极限而言，比降低正面光学遮光更为关键。向理论效率极限迈进：通过优化钝化与接触结构，使器件进入俄歇复合主导的工作区间，为逼近硅单结太阳能电池29.4%的理论效率极限提供了可行的技术路径与量产方案。

尽管超亲水性有助于润湿，但仅凭此仍无法实现钙钛矿对金字塔结构的完全覆盖。该策略为钙钛矿与硅光伏的高性能叠层器件集成提供了可行路径。高效器件性能：在全绒面硅上实现了一步溶液法钙钛矿沉积，制备出效率高达32.74%的钙钛矿/硅叠层电池，且该方法兼容多种空穴传输层与沉积工艺，具备良好的可扩展性。

供需方面，10月份组件排产预计43GW，环比下降约5%，创年内新低。但上游硅片排产却逆势上涨，产业链各环节出现分化。但西南地区因枯水期电价上涨，约32万吨产能计划停产，为未来成本带来变数。210R由于库存高企且分布式市场需求减弱，价格仍将承压。这部分库存压力主要集中在210R等弱势规格上，抑制了价格的反弹空间。市场呈现总量收紧、结构分化态势。短期内预计电池片价格将继续呈现整体僵持、内部分化加剧的格局。

无机钙钛矿因其良好的热稳定性及光照下抑制相分离的特性，成为硅基叠层太阳能电池理想的顶电池材料。本文南开大学王鹏阳和张晓丹等人开发了一种弱p型材料——乙二胺乙酸甲胺与氧化镍结合作为空穴选择性层。基于此，CsPbI33无机钙钛矿太阳能电池实现了21.52%的光电转换效率，无机钙钛矿/硅叠层电池更是创下27.92%的纪录。高效率记录：单结无机钙钛矿电池效率达21.52%，叠层电池效率突破27.92%，均为当前报道的最高水平。

近年来，钙钛矿/硅叠层太阳能电池因其低成本高效率逐渐成为研究热点。尽管其光电转换效率已高达34.6%，但这些高效叠层太阳能电池最有效的设计是基于非商用晶硅底电池，其正面经过抛光或具有亚微米级纹理结构，以确保钙钛矿薄膜高效沉积。在自然环境条件下制备的全织构化钙钛矿/硅叠层器件的有效面积为19.9平方厘米，获得了28.28%的高效率。这项工作为大面积钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的商业化生产开辟了一条新途径。

这种协同作用将钙钛矿的准费米能级分裂均匀提高了约100mV，使得两端钙钛矿-硅叠层电池在1cm器件上获得了2V的认证开路电压，效率超过31%。研究进一步证明了该钝化策略的可扩展性，在60cm有效面积上实现了28.9%的认证效率。

实验结果证实，双层钝化策略能够精确调节钙钛矿的能级对齐，降低缺陷密度，并抑制界面非辐射复合。结合AlOx/PDAI2处理的整体钙钛矿/硅叠层太阳能电池实现了31.6%的光电转换效率，使用的是采用QCELLSQ.ANTUM技术制造的工业硅底电池。基于这一研究方法，研究人员提出了一种针对钙钛矿/硅叠层太阳能电池特定挑战的双层钝化策略。通过利用AlOx和PDAI2的互补优势，双层钝化策略同时解决了能量损失和稳定性的问题，在不影响离子传输动力学的前提下优化了界面特性。

溶液法制备的钙钛矿材料，结合现有硅基设施用于钙钛矿/硅叠层太阳能电池，因其低成本和高效率而备受关注。

论文总览针对钙钛矿/硅叠层太阳能电池中钙钛矿/电子传输层界面存在的非辐射复合与离子迁移等关键性能瓶颈，卡尔斯鲁厄理工学院UlrichW.Paetzold团队提出了一种创新的AlOX/PDAI2双层钝化策略。相关成果以"InterfacialDesignStrategiesforStableandHigh-performancePerovskite/SiliconTandemSolarCellsonIndustrialSiliconcells"为题发表在NatureCommunications期刊上。图文分析LiF钝化下器件的性能损失机制：图1a展示了研究的钙钛矿/硅叠层太阳能电池器件结构。器件性能与稳定性验证：图4a的损失分析表明双层钝化将钙钛矿/ETL界面的VOC损失从125mV降至9mV，传输电阻导致的FF损失从4.2%降至2.1%。