钙钛矿硅叠层太阳能电池(PSTSCs)从2015年诞生以来,在不到十年间光电转换效率迅速提高至33.7%,且理论转换效率高达42.5%,被认为是唯一有希望低成本量产的效率超过30%的太阳能电池技术,也是当前太阳能电池学术界和产业界关注的焦点。
尽管实验室研发效率已经超过30%,但叠层电池产业化仍然面临一系列挑战,其中两个主要挑战为宽带隙(WBG)钙钛矿和绒面硅衬底。两个挑战引发了包括相偏析、电压损失、钙钛矿应力应变、高复合率和分流路径等一系列问题。此外,这些问题的复杂性增加了对WBG钙钛矿和硅绒面之间关系明析的困难度,这已经成为进一步提高PSTSCs效率的重大障碍。
深圳技术大学Danish Khan助理教授、唐泽国副教授与南方科技大学许宗祥教授等学者共同合作,对该问题进行全面分析,明确了两个主要挑战(WBG和绒面硅衬底)引发的PSTSCs的不稳定性问题,如相偏析、电压损耗和钙钛矿的应力应变等。文章解释了PSTSCs商业化的主要障碍,并提出解决这些商业障碍的可能途径。文章还总结了PSTSCs的最新进展,提出未来发展的观点和全面的展望。这项研究,为未来钙钛矿/硅叠层电池提高效率和产业化研发指明了方向。
综述文章在国际顶级期刊Advanced Energy Materials (IF:27.8;中科院1区)上以“Overcoming Two Key Challenges in Monolithic Perovskite-Silicon Tandem Solar Cell Development: Wide Bandgap and Textured Substrate—A Comprehensive Review”为题在线发表。深圳技术大学为第一作者单位、第一完成单位,Danish Khan助理教授为第一作者,Danish Khan助理教授、唐泽国副教授,南方科技大学许宗祥教授为论文共同通讯作者。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202302124
稿件来源:新材料与新能源学院 唐泽国