修改表面以获得更有效的纹理化钙钛矿/硅叠层太阳能电池。

通过在太阳能电池上使用特殊的有机分子涂层，新一代太阳能电池板可能会出现。根据《Angewandte Chemie》杂志上的一个研究小组的说法，这种涂层提高了由硅和钙钛矿制成的单片串联电池的效率，同时也降低了它们的成本，因为它们是由工业、微结构、标准硅片制造的。

在太阳能电池中，光从半导体中“敲”出电子，留下带正电的“空穴”。这两个载流子彼此分离，可以作为电流收集。串联电池的发展是为了更好地利用阳光的整个光谱，提高太阳能电池的效率。

串联电池由两种不同的半导体组成，吸收不同波长的光。这项技术的主要竞争者是硅（主要吸收红光和近红外光）和钙钛矿（非常有效地利用可见光）的组合。单片串联电池是在支架上涂上两种类型的半导体，一种在另一种上面。对于钙钛矿/硅系统，这通常是通过使用由区域熔化工艺生产的硅片来实现的，并且具有抛光或纳米结构的表面。然而，这些都非常昂贵。

采用直拉单晶制造法（Czochralski）工艺生产的表面具有微米级锥体结构元件的硅片明显便宜。这些微纹理会产生更好的光捕获，因为它们比光滑的表面反射更少。然而，在这些晶圆上涂覆钙钛矿的过程会导致晶格中出现许多缺陷，从而影响电子性能。释放的电子的转移受到阻碍，电子-空穴复合越来越多地通过不发光的过程发生。钙钛矿层的效率和稳定性都降低了。

表面钝化技术的突破

在姚凯（音译）教授的带领下，南昌大学、苏州麦克斯韦科技、中石油管材研究所（陕西）、香港理工大学、武汉理工大学和复旦大学（上海）的中国团队现在已经开发出一种表面钝化策略，可以使钙钛矿层的表面缺陷变得平滑。采用动态喷涂工艺制备了一种含三氟甲基的噻吩乙基铵化合物（CF3-TEA）。这形成了一层非常均匀的涂层 —— 即使是在微纹理的表面上。

由于具有较高的极性和结合能，CF3-TEA涂层非常有效地减弱了表面缺陷的影响。非辐射复合被抑制，电子能级被调整，使得界面上的电子可以更容易地转移到太阳能电池的电子捕获层。CF3-TEA的表面改性，使基于直拉硅制成的普通纹理晶片的钙钛矿/硅叠层太阳能电池达到近31%的非常高的效率，并保持长期稳定性。


                                        
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