高效钙钛矿太阳能电池的发展趋势与途径

钙钛矿型太阳能电池在过去的几年里一直是一个大惊喜：在短短几年内，他们的效率水平已经从刚刚不足10%上升到完全22%。一种新型太阳能电池材料从未有如此快速的进步。因此，世界各地的科学家正在研究这一类新材料。从Helmholtz Zentrum Berlin Eva Unger和Steve Albrecht（HZB）评估的趋势在钙钛矿材料的进步在一个被邀请的评论文章在杂志材料化学他们指出存在什么机会推进这类材料，结合其他半导体，并在限制的谎言。

数据表明各种钙钛矿材料的带隙和效率水平。高带隙的效率水平下降由于不希望的卤化物隔离效应。信用：HZB

来自世界各地的科学家着迷于钙钛矿太阳能电池。不仅如此，因为他们的效率水平迅速提高。此外，钙钛矿材料可以转换光的光谱区域成电能的硅基太阳能电池只有相对低效使用。这两种材料的组合成串联太阳能电池可以更好地利用阳光，因此承诺特别高的效率水平。

新的研究集中在钙钛矿

钙钛矿型和硅层串联模块的组合是一个重要的新的研究重点在亥姆霍兹中心柏林。两个新亥姆霍兹青年组（yigs）由Eva Unger博士和Steve Albrecht博士为首的这方面的工作，在hysprint创新实验室。

在材料化学杂志的邀请，昂格尔和阿尔布雷克特已编译的一个特别版的“年轻者”涵盖了各种吸收区的钙钛矿材料本技术的发展综述。

优点：可变带隙

作者比较了大量的数据集与钙钛矿材料的各种化学成分的实验。在串联电池使用这类材料的优点之一就是材料的化学成分可以大幅影响光谱区域的阳光被吸收。变化的比率等卤素溴或碘的影响带隙，因此光被吸收的光谱区域。需要更大的带隙，使吸收的绿色和蓝色区域将需要完美补充硅电池。

限制：相分离；

“通过编译所有相关的数据，我们能够记录效率水平的提高在前几年，而且证明的限制”，昂格尔说。为了达到所需的较高的带隙，溴和碘原子必须均匀地纳入晶格。然而，许多材料表现出不希望的效果，目前照明时，在晶格中占主导地位的溴，和其他地区，其中碘主要是发现的区域形式。这种相分离导致效率水平大大低于预期的理论值（见插图）。

硅基串联太阳能电池的好消息

现在的问题是，这种影响是否可以理解，以及如何去处理它，写两个研究人员。已经有好消息，硅基串联太阳能电池：所有的材料，理想的补充硅迄今已知的似乎是稳定的随着时间的推移。这意味着有没有显示堵塞的串联钙钛矿/硅太阳能电池作为高效率太阳能模块的发展。