研究揭示钙钛矿-硅叠层电池填充因子损失机制,光分流效应成关键瓶颈
B910化工消息:钙钛矿-硅叠层光伏技术已突破单结理论效率极限,但距离热力学极限仍有差距,其中填充因子(FF)是主要限制因素。2026 年 4 月 27 日提交至 arXiv 的一项研究(arXiv: 2604.24098)系统阐述了钙钛矿-硅单片叠层电池 FF 损失的机制。
该工作提出了分析 FF 损失的方法论。通过电致发光表征,研究人员识别出串联电阻相关的损失。更重要的是,他们揭示了另一种此前未被充分重视的损失因素——光分流(photoshunt)效应:由于钙钛矿电池中电荷传输层迁移率有限,光照下并联电阻表现出现象性降低。
此外,硅底电池本身的二极管特性也会影响叠层器件的 FF。光分流效应在底电池过照条件下可以被掩盖,这解释了为什么目前效率最高的叠层太阳能电池通常是底电池受限的设计。
该研究提出了克服光分流问题的策略方向,指出解决这一问题是将钙钛矿顶电池 FF 损失降至最低、推动叠层电池效率向热力学极限逼近的关键路径。这一工作对钙钛矿-硅叠层太阳能电池的工业化效率提升具有直接指导意义。 (来源:arXiv)
该工作提出了分析 FF 损失的方法论。通过电致发光表征,研究人员识别出串联电阻相关的损失。更重要的是,他们揭示了另一种此前未被充分重视的损失因素——光分流(photoshunt)效应:由于钙钛矿电池中电荷传输层迁移率有限,光照下并联电阻表现出现象性降低。
此外,硅底电池本身的二极管特性也会影响叠层器件的 FF。光分流效应在底电池过照条件下可以被掩盖,这解释了为什么目前效率最高的叠层太阳能电池通常是底电池受限的设计。
该研究提出了克服光分流问题的策略方向,指出解决这一问题是将钙钛矿顶电池 FF 损失降至最低、推动叠层电池效率向热力学极限逼近的关键路径。这一工作对钙钛矿-硅叠层太阳能电池的工业化效率提升具有直接指导意义。 (来源:arXiv)


