近年來，獨立鈣鈦礦電池在轉化效率方面取得了快速進展，一些電池的效率達到了25%或更高。到目前為止，許多前沿的研發技術都為鈣鈦礦層選擇了n-type或n-i-p的電池結構。
然而，當涉及到制造鈣鈦礦與硅基底部電池結合的串聯時，n-i-p結構面臨著重大挑戰，許多研究人員轉而選擇p-i-n結構，因為在一些最有潛力的鈣鈦礦研究中，將串聯元件去掉會產生不良的副作用。
但是，由沙特國王科技大學(KAUST)組成的研究小組克服了其中的幾個挑戰。他們展示了一種基于n-i-p鈣鈦礦疊加在硅基異質結電池上的串聯電池，其效率達到了27%。這比之前22%的記錄有了很大的飛躍。
這一成果發表在《能源與環境科學》上，論文名稱為“橋聯電荷提取以及增強的量子效率下的高效n-i-p鈣鈦礦/硅基串聯太陽能電池（Ligand-bridged ge extraction and enhanced quantum efficiency enable efficient n–i–p perovskite/silicon tandem solar cells）”。該小組研究了一種叫做無定形氧化鈮的材料，產生選擇性接觸，限制了電池吸收光能總量的同時以損耗熱能的形式體現。
國王科技大學的研究員Erkan Adin解釋說：“總的來說，我們允許常規結果的串聯電池捕獲更多的光，并且，由于我們新開發的接觸材料，這些被吸收的能量將更高效的轉化為電能。在這些技術的基礎上，我們實現了超過27%的電池轉換效率。”
在克服了這些基本的挑戰之后，國王科技大學研究小組將有望利用n-i-p串聯電池技術實現更高的轉換效率。同時，他們還指出，這種電池在水解-光伏制氫方面擁有巨大的潛力。該研究團隊的下一步將擴大電池的尺寸，實現全尺寸6英寸硅片制備電池。目前該團隊已經將串聯技術應用在了雙面異質結電池上，并在業內處于領先水平。
原標題:N型鈣鈦礦串聯電池效率突破27%
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