串联电池中，多层材料相互堆叠：钙钛矿-硅串联太阳能电池的效率超过30%里程碑

太阳能光伏电池(简称光伏电池)用于把太阳的光能直接转化为电能。地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池，可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面，单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。多晶硅比单晶硅转换效率低，但价格更便宜。

按照应用需求，太阳能电池经过一定的组合，达到一定的额定输出功率和输出的电压的一组光伏电池，叫光伏组件。根据光伏电站大小和规模，由光伏组件可组成各种大小不同的阵列。光伏组件，采用高效率单晶硅或多晶硅光伏电池、高透光率钢化玻璃、Tedlar、抗腐蚀铝合多边框等材料，使用先进的真空层压工艺及脉冲焊接工艺制造。即使在最严酷的环境中也能保证长的使用寿命。

组件的安装架设十分方便。组件的背面安装有一个防水接线盒，通过它可以十分方便地与外电路连接。对每一块太阳电池组件，都保证20年以上的使用寿命。

一组来自加拿大的工程师们已经开发出了一种新的太阳能电池，其电压和效率在同类产品中都是最高的。据悉，这种新型全钙钛矿串联太阳能电池使用了两层钙钛矿，利用不同波长的光，加上特殊的表面处理，以减少浪费的能量。

在光伏领域，钙钛矿是一种特别有前途的材料，它正在向硅的王位发起冲击。它不仅能从阳光中吸收能量，而且更薄、更轻、更灵活，制造起来更容易、更便宜。

就效率而言，钙钛矿在过去十多年的时间里大幅上升，从2009年的不到4%上升到2021年的超过25%，现在已经可以与硅相媲美。在所谓的串联电池中，它的工作效果甚至更好。在串联电池中，多层材料相互堆叠，以收集来自太阳的不同波长的光。例如，钙钛矿-硅串联太阳能电池的效率最近超过了30%的里程碑。

在上述最新的研究中，一个来自多伦多大学的工程师团队创造并测试了一种全钙钛矿串联太阳能电池。说到这儿，可能就有人要问了，一个太阳能电池怎么可能是全过氧化物而仍然是串联的呢?

研究人员解释称，这是因为该材料的厚度和化学成分可以被调整，使其能够利用太阳光谱的不同部分，因此两种不同的材料可以结合在一个设备中。他们的研究成果已于近期发表在了《自然》杂志上。

“在我们的电池结构中，顶部的钙钛矿层有一个更宽的带隙，可以很好地吸收光谱中的紫外线部分，以及一些可见光，”该研究的共同作者Chongwen Li说，“底层有一个狭窄的带隙，它更多地被调整到光谱的红外部分。在这两者之间，我们覆盖的光谱比硅覆盖的光谱更多。”

使用这种设计，该团队报告说，一个尺寸为1平方厘米(0.15英寸)的太阳能电池的最大效率为27.4%，这将是这种类型的电池的新纪录，并且对于任何类型的太阳能电池来说都令人印象深刻。

此外，这一新型全钙钛矿串联电池确实在另一方面取得了新的纪录——电压表现。该团队测量的开路电压为2.19伏，是所有此类电池中最高的。

“世界太阳能之父”、新南威尔士大学教授马丁·格林11月19日通过视频宣布，隆基绿能26.81%的电池效率是目前全球硅基太阳能电池效率的最高纪录(不分技术路线)。

隆基绿能创始人、总裁李振国表示：“提升转换效率、降低度电成本是光伏产业发展的永恒主题。太阳能电池效率是光伏科技创新的灯塔，每一次0.01的突破都充满挑战。尤其是晶硅电池在目前的光伏市场中占比近95%，所以晶硅太阳能电池的极限效率决定了、也展示了光伏技术的发展潜力和光伏产业的发展方向，在整个光伏领域具有重要的意义。”

中国科学技术协会党组书记张玉卓表示，此次打破世界纪录在我国光伏产业发展史上具有里程碑意义，这不仅充分彰显了我国光伏企业硅太阳能电池制造的科技实力，也有力提振了我国在更多科技领域走向世界前列的信心和决心。

记者了解到，光伏制造业和光伏设备行业的高弹性与高估值很大程度上来源于其降本增效过程中众多颠覆性技术创新带来的价值重塑。HJT(异质结)是未来具有想象力的技术路线，而发电成本则依赖于太阳能电池的光电转换效率。隆基绿能此次公布的硅异质结电池转换效率达到26.81%，将为实现“双碳”目标提供重要科技支撑。

近期连续三次刷新世界纪录

据了解，此次突破世界纪录的隆基绿能高效晶硅异质结电池研发团队从2021年6月至今，不断打破并刷新原先的硅异质结电池世界纪录，从25.26%提升到26.81%，实现了一年四个月的时间里绝对值增加1.55%。尤其是在一个多月时间内，隆基绿能就分别以26.74%、26.78%、26.81%“连中三元”，刷新硅太阳能电池效率新纪录，再次印证了隆基绿能持续聚焦科技研发，推动产业进步的决心。业内人士表示，这种成熟的技术和全硅片大面积的世界纪录在整个光伏技术开发历史上也是非常罕见的。

隆基绿能此次突破硅太阳能电池效率世界纪录也受到了来自国际能源署、全球能源转型委员会、世界可持续发展工商理事会、全球各国行业协会及行业组织等的关注。