提示：点击上方"蓝色字"↑可快速关注我们
近年来钙钛矿太阳能转换效率进步飞速，十年间已经跃升到 24% 以上，不过效率升幅多多益善，最近意大利科学家在钙钛矿电池中加入神奇材料石墨烯（Graphene），最终研发出钙钛矿-硅串叠型太阳能，其效率已达 26.3%。
钙钛矿是着有相同晶体结构化合物的通称，会因为组成材料的差异、有着不同的性能，转换效率也各有高低，不过在该实验中，意大利创新技术──能源与环境组织（ENEA）与罗马第二大学科学家并没有采用较常见的三碘合铅酸甲基铵（MAPbI3）钙钛矿，考量到需要较高的光学能隙与稳定性，他们用混合阳离子与混合卤化物钙钛矿进行实验。
科学家将石墨烯薄膜沉积在钙钛矿的二氧化钛（TiO2）电子传输层上，其中钙钛矿太阳能的电池结构大多为阴极-电子传输层-钙钛矿的光吸收层（主动层）-电洞传输层-阳极组成，透过将石墨烯沉积在二氧化钛前体与奈米粒子上，进而提高钙钛矿薄膜的化学稳定性与耐用性，最后再把最佳化后钙钛矿电池机械式堆栈（mechanically stacked）在 HJT 异质结硅晶太阳能上方。
现在有愈来愈多科学家秉持着两人合力事倍功半的精神，将两种不同太阳能材料串联，盼提高太阳能转换效率，但两种材料合作过程总有摩擦，若要串联钙钛矿与高效率硅晶太阳能板，可能会影响电池的高温与固态制程，底层硅晶太阳能吸收红光、红外光的效率也会大打折扣。
因此意大利科学家决定先单独并最佳化制造钙钛矿与硅晶电池，最后在介观（mesoscopic）角度下，将上层钙钛矿电池的背面电极与底下硅晶电池已纹理化、金属化的正面电极相结合，科学家希望可以透过设计钙钛矿层的电洞传输层、阳极，以及石墨烯电子传输层，最终降低反射光损失（optical losses）。
目前意大利科学家已研发出 1.43 平方公分的钙钛矿-硅太阳能电池，转换效率最高已达 26.3%，平均落在 25.9%，项目负责人 Aldo Di Carlo与 Mario Tucci 表示，过去已知石墨烯可提高钙钛矿太阳能电池效率，而在新研究中，团队还发现在钙钛矿电子传输层加入石墨烯之后，并不会影响底下硅晶太阳能吸收红光和红外光。
目前研究已发表在《Joule》。
Source：科技新报
关于集邦咨询
集邦咨询(TrendForce)是一家横跨存储、集成电路与半导体、光电显示、LED、新能源、智能终端、5G与通讯网络、汽车电子和人工智能等领域的全球高科技产业研究机构。公司在行业研究、政府产业发展规划、项目评估与可行性分析、企业咨询与战略规划、媒体营销等方面积累了多年的丰富经验，是政企客户在高科技领域进行产业分析、规划评估、顾问咨询、品牌宣传的最佳合作伙伴。
商务合作咨询请致电：0755-82838931-2101
加入集邦产业交流群，请加微信：trendforce2000
图片声明：封面图片来自拍信
要闻回顾
欢迎关注集邦咨询旗下研究中心
