北京理工大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家們研究了鈣鈦礦硅串聯(lián)電池的最新進(jìn)展，深入研究了各種有望實現(xiàn)高效率的材料和設(shè)計，以及開發(fā)低成本、可靠的器件仍需克服的挑戰(zhàn)。

這項研究是在牛津光伏公司將效率紀(jì)錄提高到29.52%的幾周之后進(jìn)行的，該公司正在德國的一條試驗線上開發(fā)串聯(lián)電池生產(chǎn)的工業(yè)工藝。

該小組還包括來自加拿大麥克馬斯特大學(xué)的科學(xué)家，他們發(fā)現(xiàn)，要證明鈣鈦礦的長期穩(wěn)定性仍存在一些挑戰(zhàn)，這些鈣鈦礦能夠達(dá)到目前進(jìn)入市場所需的30多年壽命預(yù)期。然而，這些挑戰(zhàn)應(yīng)該很快就能克服。

有希望的方法

“我們相信，PVSK/Si串聯(lián)電池的商業(yè)化將在不久的將來實現(xiàn)，它為生產(chǎn)更廉價的太陽能提供了最有前景的方法之一。”這是對近年來串聯(lián)電池技術(shù)的材料、電池設(shè)計和成本潛力的詳盡回顧的結(jié)論，發(fā)表在《化學(xué)前沿》雜志上。

本文發(fā)現(xiàn)，鈣鈦礦型太陽能電池與大多數(shù)可用的硅設(shè)計（PERC、PERx、TOPCon、異質(zhì)結(jié)和交指背接觸）相結(jié)合，可以保證5%左右的絕對效率提高，這在大多數(shù)情況下具有經(jīng)濟(jì)吸引力。研究人員指出：“從c-Si太陽能電池的角度來看，PVSK/Si串聯(lián)器件提供了一種增量而非中斷的替代路徑。”

與Fraunhofer-ISE最近發(fā)表的研究類似，他們指出，雖然許多研究都集中在效率更高的HJT或TOPCon電池上，但PERC電池生產(chǎn)行業(yè)的龐大規(guī)模意味著它不能被忽視。PERX系列電池因其市場占有率高而值得研究，這表明生產(chǎn)商有很強(qiáng)的動力通過與鈣鈦礦型電池的耦合來進(jìn)一步改進(jìn)。

在挑戰(zhàn)方面，他們發(fā)現(xiàn)串聯(lián)電池的封裝策略仍然需要大量的工作，研究團(tuán)體應(yīng)該專注于與大規(guī)模設(shè)備的合作，并在穩(wěn)定性的演示上進(jìn)行協(xié)作。研究小組總結(jié)說：“需要測試穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的研究應(yīng)該詳盡地報告穩(wěn)定性數(shù)據(jù)。一旦完成這一目標(biāo)，PVSK/Si串聯(lián)將準(zhǔn)備迅速商業(yè)化，受益于與現(xiàn)有的c-Si行業(yè)的合作。”