钙钛矿电池

异质结新概念 此前光伏行业研究传统异质结概念叠层电池，一般都是在晶硅电池基底上叠加薄膜电池材料，比如钙钛矿电池+ 晶硅电池。 而此次科学家颠覆了传统的异质结电池理念，将两种不同材质的薄膜电池

近日，深圳黑晶光电技术有限公司(以下简称：黑晶光电)最新研发的串联型钙钛矿/PERC叠层电池转换率再创新高，在AM1.5标准太阳光谱下达到了24.5%的光电转换效率。2019年12月，黑晶光电在钙钛矿/PERC叠层电池领域上取得突破，并实现了23.5%的光电转换效率，时隔三个月，黑晶光电将钙钛矿晶硅叠层电池的净光电转换率提高了1%，再一次刷新该技术的纪录。

宽带隙钙钛矿文献中报道的最高效率。 科学家还指出，加速测试表明，钙钛矿电池在连续照明1000小时后仍能保持其初始效率的80%以上，从而表现出出色的长期稳定性。 钙钛矿是具有通式ABX结构的一类
构思了该研究项目，该项目部分由能源部太阳能技术办公室资助。研究人员说，一旦完成其他工作以完善硅层，串联太阳能电池的效率可能会超过30%。 串联太阳能装置由顶部钙钛矿电池和底部硅电池组成。顶部和底部都

有机-无机杂化的金属卤化物钙钛矿材料凭借其优异的光电性能、低原材料成本、以及简单的制备工艺而备受关注。近十年来，随着高性能钙钛矿材料的开发以及器件结构的创新优化，钙钛矿光伏器件的效率从3.8%迅速提高至25.2%，展现出了巨大的商业开发价值和市场竞争力。 然而，目前钙钛矿太阳能电池的工业化生产还面临着不小的挑战。 一方面钙钛矿光伏器件的实际应用受制于钙钛矿活性层以及载流子传输层的弱稳定性

。 图1：(a)锡基钙钛矿电池的能级结构示意图，(b)AM1.5G光照下基于不同电子传输层的器件J-V曲线图。 图2：锡基钙钛矿太阳能电池效率发展图 论文链接： https

小时后，光伏电池的初始效率损失仅为3%左右。 随着钙钛矿电池技术越来越成熟，钙钛矿量产化时代也在稳步迈进。其中钙钛矿/硅叠层技术是钙钛矿产业化很好的发展方向。 硅仍然是光伏电池的主要材料，但该技术的
/硅叠层光伏电池。晶硅电池本身的效率约为21%。 刘生忠教授也曾经研制出了综合效率为27%的高效的半透明钙钛矿异质结太阳能电池。当半透明钙钛矿电池与23.3%PCE的异质结硅太阳能电池叠层串联时，新异

CIGS太阳能电池24.6%的效率记录。0.5平方厘米的这种设备由钙钛矿电池以及同德国太阳能与氢研究中心(ZSW)共同开发的CIGS部分组成。该中心也是Percistand的合作伙伴。9月，ZSW和同属

铅泄漏是钙钛矿光伏电池面临的巨大挑战，这到并非是钙钛矿电池的含铅量比晶硅电池更多，而是担心钙钛矿电池所含的铅更容易进入土壤环境，而晶硅电池所含的铅都不溶于水。 这也是钙钛矿电池作为一种新兴技术所

。 晶硅组件含有铅焊料，但铅不溶于水;钙钛矿型太阳能电池的吸收层中含有少量的铅，钙钛矿中使用的铅可以溶解在水中。虽然现有的分析表明，这并不是一个大问题，然而研究人员仍找到了一种方法，可确保铅基钙钛矿电池器件
严重损坏后，超过96%的铅泄漏能得到吸收和隔离处理。 含铅问题的困扰 钙钛矿电池，不含钙，不含钛，却含有铅。铅基钙钛矿太阳能电池的最高光电转化效率已接近25%。尽管有很多科学家尝试使用无铅

种类，他们研究的，是目前被学术界看好的层状钙钛矿太阳能电池。 黄维院士团队的成员之一，南京工业大学教授陈永华是晁凌锋的导师，他告诉记者，层状钙钛矿电池三维结构看起来有点像魔方，此次研究的主要创新点在
于，通过增强层状分子间的作用力，增加了电池的稳定性，在光照下持续工作1000个小时，电池的光电转化性能衰减低于15%。 从以往的层状钙钛矿电池成果来看，一般持续工作500到800个小时，性能就会衰减