波纹纳米结构提高钙钛矿性能

HZB团队公布了具有周期性纳米结构的破纪录钙钛矿串联太阳能电池的细节

2021 11月，来自柏林亥姆霍兹-岑特鲁姆（HZB）的三个研究团队使用钙钛矿和硅制成的串联电池，实现了创纪录的29.8%的认证效率。这一纪录保持了八个月不败，直到今年夏天，EPFL的一支瑞士队超越了这一纪录。

HZB研究人员现在在Nature Nanotechnology中介绍了该技术的细节，描述了使用波纹或“周期性纳米结构”如何在不影响溶液处理钙钛矿层的材料质量的情况下提供性能优势。

christiane Becker表示：“我们的能力很好地相互补充。”他与Bernd Stannowski（硅底电池）和Steve Albrecht（钙钛矿顶电池）领导的团队一起开发了世界纪录电池。Becker的团队将纳米光学结构引入到串联电池中：硅表面上的波纹状纳米结构。Becker说：“最令人惊讶的是，这种纹理同时带来了几个优点：它减少了反射损失，并确保了钙钛矿薄膜的形成更加规则。”此外，硅背面的介电缓冲层减少了近红外波长的寄生吸收。

研究人员相信，定制的纳米结构不仅有助于改善钙钛矿和硅制成的串联太阳能电池的钙钛矿半导体材料，也有助于提高钙钛矿基LED的性能。

上图：钙钛矿硅串联电池横截面的扫描电子显微镜：a）平面，b）具有波纹状纳米结构，c）具有纳米结构和背反射层（金色）。

参考文献

'Nano-optical designs for high-efficiency monolithic perovskite–silicon tandem solar cells'by Philipp Tockhorn et al; Nature Nanotechnology (2022)