突破矽材料能極限，串疊型鈣鈦礦─矽太陽能效率超過 30%

一加一大於二，如今鈣鈦礦與矽晶太陽能的組合愈來愈強大，最近兩項不同的研究，都將轉換效率提升到 30% 以上。

提高太陽能效率的其中一個方法是最佳化材料，或是將兩種或多種截然不同的光活性材料串聯，改善捕捉太陽能效率，好比將鈣鈦礦材料和矽太陽能串聯在一起，最近在兩項獨立的研究中，分別將效率提高到 31.2% 跟 32.5%。

矽晶太陽能電池的轉換效率正不斷提高，但已經接近 29% 理論效率極限，Xin Yu Chin 團隊將鈣鈦礦電池均勻沉積在具有微米金字塔的矽電池，藉由膦酸添加劑，還能改善鈣鈦礦結晶過程，有助減少電子複合損失，打造有效面積為 1.17 平方公分的電池，轉換效率達到 31.2%。

Silvia Mariotti 團隊則是使用離子液體（piperazinium iodide）來改善三元鹵化物鈣鈦礦和電子傳輸層界面處的能隙排列，增強電荷提取效果，最終電池開路電壓高達 2.0 伏特，認證的轉換效率高達 32.5%。

鈣鈦礦太陽能矽晶太陽能串疊相接，可以讓矽晶吸紅光和紅外光、鈣鈦礦負責綠色和藍色光譜，能帶來一加一大於二的效果。以過去的研究來看，鈣鈦礦-矽晶太陽能轉轉換效率在 2018 年創下 25.2% 紀錄，然後在 2020 年提高到 27.7% 和 29.15%，2021 年也突破提高到 30% 水準，而接下來就得測試太陽能電池可以擴大到什麼尺寸以及評估使用壽命 。

• Revolutionary Leap in Solar Energy: Researchers Crack 30% Efficiency Threshold With Perovskite-Silicon Tandem Cells
  
• Interface passivation for 31.25%-efficient perovskite/silicon tandem solar cells
• Interface engineering for high-performance, triple-halide perovskite–silicon tandem solar cells

（首圖來源：Unsplash）