“非凡的潜力”：低成本、高效率太阳能电池的新曙光

商用太阳能电池板目前有能力将它们捕获的大约15%至20%的阳光转化为电能。然而，苏州大学的专家认为，还有很大的改进空间。他们强调，即将到来的一代太阳能电池已经实现了26.1%的效率，表明可能会有更高的能效。尽管如此，他们强调，有必要进行更有针对性的研究，不仅要使这一水平的效率正常化，而且要超过它。

他们最近发表了对高效钙钛矿型太阳能电池研究现状的评论，并对未来在能源、材料和器件方面的工作提出了建议。

“金属卤化物钙钛矿太阳能电池是一种新型的高性能太阳能电池，”第一作者、苏州大学物理科学与技术学院研究员曹风人说。“它们表现出优异的光电性能，具有高效率和低成本的潜力，使它们成为未来太阳能应用的有希望的候选者。”

钙钛矿太阳能电池的优点

这些太阳能电池中的金属卤化物钙钛矿，是一种类似钙钛氧化物的有机材料，它作为光吸收半导体来捕获入射的阳光，并将其转化为能量。

曹研究员表示：“钙钛矿太阳能电池具有很高的效率，在实验室条件下超过26%;低成本，使用相对廉价的材料和简单的制造工艺;灵活性，因为它们可以在柔性基板上制造，如塑料或金属箔，从而开发轻量级，柔性光伏设备;而且它们还可以扩大规模。作为下一代光伏技术，它们具有非凡的潜力。”

然而，曹研究员指出，只有少数研究团队开发出了效率达到25%或更高的钙钛矿太阳能电池。

曹研究员说：“在过去的几年里，人们采用了许多策略来提高钙钛矿太阳能电池的效率。但达到25%以上的效率还不常见。因此，在本文中，我们总结了高效钙钛矿太阳能电池的最新发展，并强调了它们在晶体调节、界面钝化和组件层结构设计方面的有效策略。”

提高效率的策略

曹研究员说，这些策略可以有效地解决低效率的主要原因，即制备过程引起的缺陷和不合适的能带结构。能带结构指的是材料中电子的能级:太低，电池不能正确或有效地将太阳光转化为能量，太高，电池也面临同样的问题。

曹研究员还指出，其他类型的太阳能电池可以结合起来构建“串联太阳能电池”，可以一起工作，打破单一类型太阳能电池的效率限制。此外，更大部件的制造方法需要优化，以达到与制造小于十分之一平方厘米的小区域的方法相同的效率。

“我们相信钙钛矿太阳能电池是最有前途的太阳能电池之一，这些努力将确保它们在未来能够商业化和工业化，”曹研究员解释说，额外的研究也将解决诸如缺陷容忍和稳定性相关问题等挑战。“钙钛矿太阳能电池的未来是非常令人兴奋的，进一步发展的潜力是巨大的。”

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