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晶体硅(c-Si)太阳能电池虽主导光伏市场,但其功率转换效率(PCE)已接近理论极限(29.4%),需通过多结技术实现更高性能。其中,钙钛矿/硅基多结太阳能电池因其可调带隙、优异的光电性能和低成本制造成为理想选择。近期,钙钛矿/硅双结太阳能电池(PSDJSCs)的PCE已达34.85%,超越其他双结技术。在此基础上,钙钛矿/钙钛矿/硅三结太阳能电池(PSTJSCs)展现出更高潜力,因其在效率极限与器件复杂性间取得平衡。

本文海光光伏科技有限公司Cheng Xu、厦门大学Leiping Duan和郑将辉等人全面分析了PSTJSCs的基础原理、技术里程碑及当前挑战(如电流失配、开路电压损失、相分离和稳定性问题),并探讨了解决策略与未来方向,旨在推动其实用化进程。

文章亮点

  1. 效率突破:PSTJSCs通过三结结构实现理论效率超50%,目前实验效率已达27.62%,展现出超越双结技术的潜力。

  2. 关键挑战攻克:针对宽禁带钙钛矿的电压损失和相分离问题,提出氰酸盐(OCN⁻)掺杂等创新策略,显著提升器件稳定性。

  3. 产业化前景:通过优化硅底电池纹理化和钙钛矿沉积技术,兼容规模化生产,为商业化铺平道路。

Duan, L., Cui, X., Xu, C. et al. Monolithic Perovskite/Perovskite/Silicon Triple-Junction Solar Cells: Fundamentals, Progress, and Prospects. Nano-Micro Lett. 18, 8 (2026).

https://doi.org/10.1007/s40820-025-01836-8

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