英国《自然能源》（Nature energy）杂志近日发表的最新研究成果显示，一个国际联合团队已经成功制造出钙钛矿/硅双层单片电池。在室外条件下，双面串联太阳能电池的效率超过了任何商业硅太阳能电池板。这也是首次通过实验清楚地证明了双面串联器件优越的性能。

钙钛矿型太阳能电池是以钙钛矿型有机金属卤化物半导体为吸光材料的第三代太阳能电池。具有成本低、光电转换效率高、商业潜力大等特点。

研究小组分析了在各种真实光照和反照率条件下获得最佳电流匹配所需的钙钛矿带隙。新型双面系列太阳电池的主体由硅层和钙钛矿层组成，并与许多其它化合物相结合。由于钙钛矿结构的禁带较窄，透明背电极的器件结构依赖于反照率来增强底部电池和钙钛矿顶部电池的电流产生。

此外，该团队还首次报告了在单面am1.5g（太阳能转换系统标准测试参考光谱）阳光下，经认证的双面串联配置，功率转换效率大于25%，室外实验场发电密度可达26mwcm-2。通过对比不同反照率下的性能，研究团队得出结论：利用环境中的漫反射，双面单片钙钛矿/硅串联太阳能电池的性能优于单面钙钛矿/硅串联太阳能电池。

研究人员说，串联装置的复杂性是主要挑战。这项研究涉及14种材料，每种材料都必须经过“完美优化”。

虽然传统的串联太阳能电池也可以通过吸收额外波长的光来转化为电能，但科学家们已经证明，使用双面串联结构可以超过目前公认的串联结构的性能极限。这种由传统的硅衬底和钙钛矿结构组成的新系统，不仅可以收集更多的能量，而且可以捕获大量从地面反射和散射的废光，从而提高串联太阳能电池的效率。