近日，东南大学电子科学与工程学院李崇文教授团队在钙钛矿/硅叠层太阳能电池方面取得重要进展。相关成果以题为 “Towards efficient, scalable and stable perovskite/silicon tandem solar cells” 的论文发表在期刊《Nature Photonics》上。

钙钛矿/硅叠层太阳能电池（TSCs）作为一种极具前景的光伏技术，其能量转换效率已超越传统单结太阳能电池的极限。尽管目前实验室规模的器件效率已接近35%，但钙钛矿/硅叠层电池的效率仍远低于其理论上限。此外，长期运行稳定性和规模化生产的技术挑战也亟待解决，以实现该技术的商业化。

本文香港理工大学杨光、李刚联合东南大学李崇文、北卡罗来纳大学教堂山分校黄劲松等科学家综述了钙钛矿/硅叠层太阳能电池的最新研究进展，重点关注效率、稳定性和规模化三大关键领域，并对未来发展方向和商业化前景进行了展望。

文章亮点

效率突破与损失机制：钙钛矿/硅叠层太阳能电池的经认证的实验室效率超过 34%。，但通过优化光学和电学损耗（如减少反射和非辐射复合），其效率仍有提升空间，理论极限可达45.1%。

规模化挑战：尽管小面积器件效率高，但大面积模块（>10 cm2）的效率仍显著落后，主要问题在于均匀性和制造工艺（如溶液涂覆和真空沉积的混合方法），难以匹配工业化生产需求。

稳定性难题：钙钛矿/硅TSCs的稳定性是一个重大挑战，尽管已经进行了初步的户外测试，但混合卤化物钙钛矿的相分离问题、高温高湿环境下的性能衰减以及封装技术的改进仍是挑战。