要点:
沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学/KAUST的研究人员在钙钛矿/硅串联太阳能电池中记录了33.2%的功率转换效率，并声称这是该技术的新世界纪录。此前创纪录的效率水平是由德国柏林亥姆霍兹中心/HZB于2022年12月发布的32.5%的功率转换效率，该数字和新的沙特记录都得到了ESTI的验证。
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沙特阿拉伯的研究人员刚刚打破了他们自己创下的记录：串联太阳能电池的效率达到前所未有的33.7%。当今市场上的标准产品晶体矽太阳能电池，在全球光伏市场占据主导地位，组件效率约为20至22%。然而，太阳能领域需要能够产生更高效率的创新材料和方法来支持全球可再生能源目标。
结合矽和钙钛矿子电池的串联太阳能电池被广泛认为是传统晶体太阳能电池的一种有前途、高性能和可行的替代品，阿卜杜拉国王科技大学/KAUST正在引领这一潮流。 KAUST太阳能中心KAUST光伏实验室/KPV-Lab的研究人员制造出功率转换效率/PCE为33.2%的钙钛矿/矽串联太阳能电池，迄今为止世界上最高的串联器件效率，超过了柏林亥姆霍兹中心/HZB创纪录的32.5%PCE。该串联装置通过了欧洲太阳能测试装置/ESTI认证，并名列美国国家可再生能源实验室/NREL榜首。
在材料科学与工程教授兼KAUST太阳能中心临时副主任Stefaan De Wolf博士的带领下，该团队自2016年以来一直在稳步完善钙钛矿/矽串联电池概念，开发新材料、方法和器件结构，以及解决基本挑战，例如如何用钙钛矿材料均匀地覆盖矽电池的微米级金字塔表面。
由此产生的串联太阳能电池将钙钛矿顶部电池结合在工业兼容的双面纹理矽底部电池上。钙钛矿顶层最能吸收蓝光，而矽基底最能吸收红光。与传统的单结矽类似物相比，这些材料的组合可以最大限度地捕获阳光并将其转化为电能，而且效率更高。
这项创新是太阳能领域的一项重大突破，市场预测估计到2032年叠层钙钛矿/矽技术将占全球光伏市场份额超过100亿美元。
“这一新记录是非集中光下所有双结太阳能电池的最高PCE，证明了钙钛矿/矽串联提供超高性能光伏模块的巨大前景，这对于快速实现可再生能源目标以对抗气候变化至关重要，”德沃尔夫说。
几位主要研究人员的集体知识和技能为最近的成就做出了贡献，特别是Esma Ugur 博士，他专门研究光谱学以及细胞缺陷的分析和可视化；Erkan Aydin博士，超高效串联太阳能电池的可扩展性和稳定性专家；和专注于c-Si 底部电池开发的Thomas Allen博士。
该团队目前正在探索可扩展的方法来生产面积超过240平方厘米的工业规模钙钛矿/矽串联电池，以及获得将通过关键工业稳定性协议的高度稳定的串联设备的策略。
