耐热钙钛矿-硅叠层太阳能电池

当下硅基太阳能电池凭借自身优势，在全球各地的屋顶和田野得到了广泛应用。然而，随着技术的不断发展，其性能正逐渐逼近理论极限。为了进一步提升太阳能电池的发电效率，科学家们将目光投向了极具潜力的钙钛矿材料，尝试让硅与钙钛矿“携手合作”，构建叠层结构。

钙钛矿电池

这种叠层结构能够在相同面积内吸收更多的阳光，从而产生更多的电力。目前，这类被称为“钙钛矿 - 硅叠层太阳能电池”的混合器件，已经实现了接近35%的转换效率，但长期稳定性问题却成为了制约其进一步发展的关键瓶颈之一。

在以往的研究中，科研人员大多将此类电池性能衰减的原因归结于钙钛矿材料本身。然而，新加坡国立大学的最新研究却揭示了新的真相。研究团队精心制备了一款高效的钙钛矿 - 硅叠层太阳能电池，并在持续光照和高温的严苛条件下对其性能进行了测试。测试结果表明，钙钛矿材料本身性能稳定，但负责在层间传输电荷的“空穴传输层”——自组装单层（SAM）却出现了问题。原来，SAM在受热时会逐渐失去有序结构，进而扰乱电流通路，最终导致电池性能下降。

为了攻克这一难题，研究团队投入大量精力进行研发，成功开发出一种新型的SAM材料，并以此为基础设计出了新型的叠层太阳能电池。经过严格的测试，结果显示，这款新型电池的光电转化效率成功突破34%。更为惊人的是，在65℃的高温环境中连续运行1200小时后，该电池依然能够保持96%以上的初始性能。这一成果在钙钛矿太阳能电池领域实属罕见，为钙钛矿 - 硅叠层太阳能电池的商业化应用和大规模推广奠定了坚实的基础。