传统单结晶硅太阳电池由于固有的禁带宽度特性，受到肖克利•奎伊瑟效率极限制约，转换效率极限值只能达到 29.4%，无法突破 30%效率大关，而串联结构太阳电池（双结或者多结）为科学家提供了突破极限效率的可能。瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）Christophe Ballif教授课题组和瑞士电子与微技术中心（CSEM）的研究人员合作开发出一种新型的钙钛矿（Perovskite）/单晶硅（Si）双端接触的串联电池，获得了高达25.2%的光电转换效率，刷新了该类型太阳电池转化效率的世界纪录。研究人员利用热蒸发和旋涂方法直接在晶硅底电池上沉积钙钛矿太阳电池薄膜，形成了双端接触的钙钛矿/单晶硅串联电池。其中硅底电池（禁带宽度1.1 eV）负责吸收近红外光谱，钙钛矿顶电池（禁带宽度1.6 eV）负责吸收紫外和可见光，从而实现太阳光谱的更大范围吸收和利用（太阳光的吸收截止点达到了1200 nm）。扫描电镜和原子力显微镜测试结果显示，钙钛矿薄膜电池均匀覆盖了底部的单晶硅电池。在一个标准太阳光照射下（受照面积为 1.42 cm2），Perovskite/Si串联电池平均稳态性能参数分别为短路电流密度19.5 mA cm−2、开路电压1.78 V、填充因子73%，最终获得了高达25.2%的稳态光电转换效率，通过了弗劳恩霍夫太阳能系统研究所检测实验室（Fraunhofer ISE CalLab）的测试认证，创造了双端接触 Perovskite/Si串联电池效率新高。更为重要的是，该串联电池的制备工艺简单易于放大，且与现有的电池生产线匹配，因此展现出了广阔的商业前景。下一步研究人员将对单电池制备、串联工艺和设计进行优化，以尽快让该类串联电池突破30%的效率大关。该项研究利用简单的制备工艺制造了钙钛矿/晶硅双端接触的串联电池，整合了两种太阳电池的优势，实现了太阳光谱更宽范围的响应，创造了该类电池转换效率的新记录，为提高太阳电池效率降低发电成本提供了新思路。相关研究成果发表在《Nature Materials》 。
