(资料图片仅供参考)
近日，NREL光伏技术电池最高转换效率图表再次更新，产生了新的效率记录。
打破单节钙钛矿太阳能电池器件效率的是中国科学院半导体所（IoS/CAS），器件开路电压（Voc）1.19V，短路电流（Jsc）26.00mA/cm2，填充因子（FF）84%，器件有效面积（Area）0.0746cm2，光电转换效率（PCE）26%。值得说明的是中国科学院半导体所此前曾多次打破此项世界纪录。
突破钙钛矿-晶硅叠层电池器件效率的仍是沙特阿拉伯阿卜杜拉国王大学（KAUST），器件开路电压（Voc）1.974V，短路电流（Jsc）20.99mA/cm2，填充因子（FF）81.3%，器件有效面积（Area）1.0035cm2，光电转换效率（PCE）33.7%。此项纪录之前的保持者也是沙特阿拉伯阿卜杜拉国王大学。
钙钛矿太阳能电池的记录
1999年，单晶硅太阳能电池便达到了25%的效率，目前单晶硅太阳能电池记录效率为26.1%（2018年）。随着晶硅太阳能电池在异质结（HIT）结构上的发展，使得HIT晶硅太阳能电池的效率达到了目前最高效率26.81%（2022年）。
晶硅太阳能电池实验室效率达到25%后（1999年），其往高效率产业化的道路上已经经过了20多年的时间（25%的效率，笔者自己的比较）。从2013光伏制造行业规范条件给出的硅光伏电池组件的效率16-17%，到当前高效率硅太阳能电池组件效率超过22%，其发展过程不是一蹴而就的。
单结钙钛矿效率的提升逐渐放慢了脚步，在现有体系和器件结构的框架下，百分之零点几的效率提升需要对各功能层进行更精细化的调控，尤其是钙钛矿层的结晶控制及界面钝化。进一步提升效率需要优化组分、降低钙钛矿层的带隙（纯FAPbI3方向），开发新的传输层材料和结构设计。以当前趋势看，单结钙钛矿电池的效率后续会很快超过硅太阳能电池的最高效率（拍着脑门预估下：单结钙钛矿太阳能电池参数实现Voc 1.2 V，Jsc26.5 mA/cm2，FF 84.5%，PCE 26.87%）。2019年，单结钙钛矿在达到25.2%的效率后，也开启了产业化的进程（笔者自己比较），即使钙钛矿仍面临稳定性的问题，但是其组件效率的提升比晶硅太阳能电池快了很多。如果将钙钛矿拉回到2000年的硅太阳能电池阶段进行对比，这个过程将更加明显。钙钛矿/晶硅叠层电池正处于效率快速上升期，两者携手将会打开一块广阔天地。当然，事物的发展会遵循客观规律，也会经受外部市场、政治等多因素的考验，钙钛矿太阳能电池的将来，我们拭目以待！
标签：
