钙钛矿串联光伏电池：为太阳能的未来赋能

如果能够生产能源效率更高、制造速度更快、成本更低的光伏电池板，将会如何呢？

当下，全世界齐心推动可再生能源转型，而光伏电池行业正面临一个十字路口。可再生能源投资不断增加，光伏电池板的成本持续下降，但是容量和可扩展性方面仍然存在挑战，技术创新比以往任何时候都显重要。

世界各国都在探索增强光伏电池板技术的各种方法，其中一个关键点是如何提高光伏电池的效率。具有与ABX3相同晶体结构的钙钛矿，已成为一种前景广阔的解决方案，引发科学家和企业的高度关注。将钙钛矿层叠于晶硅上生产串联光伏电池时，可以大幅增加转化为电能的光量。这意味着钙钛矿具有极大的潜力，可以彻底创新传统硅光伏电池。

本文将深入钙钛矿的世界，了解钙钛矿如何通过串联电池提高光伏电池效率。同时，还将深入阐释钙钛矿为何称为带动光伏行业的最前沿技术，使包括韩华在内的企业对其情有独钟，纷纷致力于钙钛矿的商用化。

钙钛矿的起源可以追溯到1839年，当时德国科学家Gustav Rose在去俄罗斯旅行期间发现了一种新的钙钛矿氧化物矿物(CaTiO3)。为纪念俄罗斯矿物学家列夫·佩罗夫斯基(Lev Perovski)，它被命名为“perovskite”。20 世纪50 年代，这种材料用于燃料电池、玻璃陶瓷、超导设备等领域。直到1999年，钙钛矿才开始应用于光伏电池。之后，发现了甲基铵碘化铅(MAPbI3)等新型光活性钙钛矿，它可以更有效地吸收太阳光并转化为太阳能。钙钛矿光伏电池的光电转换率从2006的3%提升至目前的26%，远超传统硅电池。如此之高的效率使钙钛矿广受瞩目，成为引领未来光伏产业的主要赛道。

钙钛矿光伏电池采用溶液法技术制造，工艺简捷，扩展性强，可显著降低生产成本。应用钙钛矿薄膜的面板不仅光电转换率高，而且柔韧性好，又因为重量轻、透光性好，具有超出传统光伏电池板的创新应用能力。此外，原料投入少，并具有卓越的吸光能力，可使光伏行业企业节省成本，提高效益。

那么，为什么很多企业不生产钙钛矿光伏电池呢？钙钛矿材料虽然高效，但它随着时间的推移会出现稳定性和耐久性的问题。即，性能和使用寿命易受湿度和高温等环境因素的影响。稳定性问题阻碍了钙钛矿的长期可靠性和商用化可行性。

另一光伏电池——串联光伏电池，将钙钛矿与传统硅电池相结合，融合了两种材料的优点。将不同的光伏电池层层堆叠的串联光伏电池拓宽了电池吸收的太阳光谱。上层堆叠钙钛矿层，吸收可见光和紫外线等短波长光，下层硅层吸收红外线等长波长光。这种双层层叠结构不仅提高了光电转换率和发电量，还为光伏行业的未来开启了新的可能性。