要點:
沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學/KAUST的研究人員在鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池中記錄了33.2%的功率轉換效率，并聲稱這是該技朮的新世界紀錄。此前創紀錄的效率水平是由德國柏林亥姆霍玆中心/HZB於2022年12月發布的32.5%的功率轉換效率，該數字和新的沙特記錄都得到了ESTI的驗證。
科技正以前所未有的速度和規模發展，引發多個領域的變革，塑造了新的商業模式，甚至重塑了全新社會結構。我們一起，從科技創新中洞察社會轉型和升級的機遇。
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沙特阿拉伯的研究人員剛剛打破了他們自己創下的記錄：串聯太陽能電池的效率達到前所未有的33.7%。當今市場上的標準產品晶體矽太陽能電池，在全球光伏市場佔據主導地位，組件效率約為20至22%。然而，太陽能領域需要能夠產生更高效率的創新材料和方法來支持全球可再生能源目標。
結合矽和鈣鈦礦子電池的串聯太陽能電池被廣泛認為是傳統晶體太陽能電池的一種有前途、高性能和可行的替代品，阿卜杜拉國王科技大學/KAUST正在引領這一潮流。KAUST太陽能中心KAUST光伏實驗室/KPV-Lab的研究人員製造出功率轉換效率/PCE為33.2%的鈣鈦礦/矽串聯太陽能電池，迄今為止世界上最高的串聯器件效率，超過了柏林亥姆霍茲中心/HZB創紀錄的32.5%PCE。該串聯裝置通過了歐洲太陽能測試裝置/ESTI認證，並名列美國國家可再生能源實驗室/NREL榜首。
在材料科學與工程教授兼KAUST太陽能中心臨時副主任Stefaan De Wolf博士的帶領下，該團隊自2016年以來一直在穩步完善鈣鈦礦/矽串聯電池概念，開發新材料、方法和器件結構，以及解決基本挑戰，例如如何用鈣鈦礦材料均勻地覆蓋矽電池的微米級金字塔表面。
由此產生的串聯太陽能電池將鈣鈦礦頂部電池結合在工業兼容的雙面紋理矽底部電池上。鈣鈦礦頂層最能吸收藍光，而矽基底最能吸收紅光。與傳統的單結矽類似物相比，這些材料的組合可以最大限度地捕獲陽光並將其轉化為電能，而且效率更高。
這項創新是太陽能領域的一項重大突破，市場預測估計到2032年疊層鈣鈦礦/矽技術將佔全球光伏市場份額超過100億美元。
“這一新記錄是非集中光下所有雙結太陽能電池的最高PCE，證明了鈣鈦礦/矽串聯提供超高性能光伏模塊的巨大前景，這對於快速實現可再生能源目標以對抗氣候變化至關重要，”德沃爾夫說。
幾位主要研究人員的集體知識和技能為最近的成就做出了貢獻，特別是Esma Ugur 博士，他專門研究光譜學以及細胞缺陷的分析和可視化；Erkan Aydin博士，超高效串聯太陽能電池的可擴展性和穩定性專家；和專注於 c-Si 底部電池開發的Thomas Allen博士。
該團隊目前正在探索可擴展的方法來生產面積超過240平方厘米的工業規模鈣鈦礦/矽串聯電池，以及獲得將通過關鍵工業穩定性協議的高度穩定的串聯設備的策略。
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