N型钙钛矿串联电池效率突破27%

近年来，独立钙钛矿电池在转化效率方面取得了快速进展，一些电池的效率达到了25%或更高。到目前为止，许多前沿的研发技术都为钙钛矿层选择了n-type或n-i-p的电池结构。

然而，当涉及到制造钙钛矿与硅基底部电池结合的串联时，n-i-p结构面临着重大挑战，许多研究人员转而选择p-i-n结构，因为在一些最有潜力的钙钛矿研究中，将串联元件去掉会产生不良的副作用。

但是，由沙特国王科技大学(KAUST)组成的研究小组克服了其中的几个挑战。他们展示了一种基于 n-i-p钙钛矿叠加在硅基异质结电池上的串联电池，其效率达到了27%。这比之前22%的记录有了很大的飞跃。

这一成果发表在《能源与环境科学》上，论文名称为“桥联电荷提取以及增强的量子效率下的高效n-i-p钙钛矿/硅基串联太阳能电池（Ligand-bridged charge extraction and enhanced quantum efficiency enable efficient n–i–p perovskite/silicon tandem solar cells）”。该小组研究了一种叫做无定形氧化铌的材料，产生选择性接触，限制了电池吸收光能总量的同时以损耗热能的形式体现。

图片来源：国王科技大学

国王科技大学的研究员Erkan Adin解释说：“总的来说，我们允许常规结果的串联电池捕获更多的光，并且，由于我们新开发的接触材料，这些被吸收的能量将更高效的转化为电能。在这些技术的基础上，我们实现了超过27%的电池转换效率。”

在克服了这些基本的挑战之后，国王科技大学研究小组将有望利用n-i-p串联电池技术实现更高的转换效率。同时，他们还指出，这种电池在水解-光伏制氢方面拥有巨大的潜力。该研究团队的下一步将扩大电池的尺寸，实现全尺寸6英寸硅片制备电池。目前该团队已经将串联技术应用在了双面异质结电池上，并在业内处于领先水平。