多结/串联太阳能电池由于不受肖克利-奎伊瑟极限(Shockley-Queisser)限制,受到了研究人员的极大的关注。钙钛矿太阳能电池具有高功率转换效率(PCE)和相对较低的电压损耗,因此是多结/串联设备中顶部电池的理想候选者。近日,中国科学院大连化学物理研究所Shengzhong (Frank) Liu联合陕西师范大学Dong Yang将半透明钙钛矿器件与异质结硅太阳能电池相结合实现了高达27%!转换效率的光伏器件。研究人员将夹在MoO 3层之间的金纳米纳米网设计为透明电极,由于 MoO3的大表面张力有效地改善了金的润湿性,从而导致Frank-van der Merwe的生长,产生了超薄的金纳米网层,这不仅保证了出色的导电性,而且还保证了极好的光学透明度,这对于多结/串联太阳能电池来说尤其重要。 MoO3顶层减少了金层的反射,从而进一步提高了透光率。基于半透明钙钛矿电池显示出了18.3%的效率,是目前报道的最高效率。当半透明钙钛矿器件与23.3%PCE的异质结硅太阳能电池机械堆叠时,其综合效率为27.0%,高于两个子电池。在提高半透明和多结/串联器件效率方面的突破可以帮助突破肖克利-奎塞尔极限。
Liu, S. Yang, D. et al. 27%-Efficiency Four-Terminal Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells by Sandwiched Gold Nanomesh. AFM 2019.
DOI:10.1002/adfm.201908298
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adfm.201908298