9月11日消息,澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)联合多所机构研究者在arXiv发布预印本(arXiv:2609.10979,9月10日提交),通过耦合光学与电学模拟,评估多种工业相关硅电池架构与单线态裂变(singlet fission, SF)材料结合的效率潜力。
单线态裂变材料可将一个高能光子转换为多个电荷载体,为突破单结晶硅电池效率极限提供路径,且避免多结叠层电池的诸多复杂性。2025年首个SF增强硅电池演示问世后,如何将SF材料有效集成进高效工业硅器件、从概念验证走向可制造技术成为关键问题。
模拟结果显示,交叉指背接触(IBC)电池因前表面无金属遮挡、激子转移层可不受限接入而具备最大提升空间,与SF材料结合效率可超过33%。但性能对前表面钝化质量高度敏感;恰当的硅片设计——特别是可控表面掺杂与固定界面电荷——可抑制复合损失,放宽对超薄激子转移层的钝化要求。
研究团队包括Phoebe Pearce、Bram Hoex、Nicholas J. Ekins Daukes等光伏领域学者。该工作的产业意义在于:相比钙钛矿叠层路线,SF/硅集成对界面钝化的容忍度可通过硅片侧设计调控,为30%以上效率的下一代硅电池提供了一条不依赖钙钛矿稳定性的备选路线。
(来源:arXiv)