钙钛矿太阳能电池于2009年正式问世，但转换效率仅3.8%。学界对钙钛矿电池一直抱有高度兴趣，香港理工大学（理大）日前发表超高效钙钛矿/单晶硅层叠太阳能电池，转换效率可达25.5%，写下新的全球纪录。
钙钛矿太阳能电池被视为高效太阳能电池的潜力技术。钙钛矿具有优越的光伏功效，因此在学界一直是热门的研究主题。理大电子及信息工程学系徐星全教授领军一支科研团队，透过新技术研发出转换效率25.5%的高效钙钛矿/单晶硅层叠太阳能电池，可将太阳能电池的成本从现行硅基电池的每瓦3.9港元大幅降低到每瓦2.73港元。
理大科研团队解释，太阳能光谱由各种不同的能量波段组成，因此结合多种光伏材料来制造太阳能电池，就能吸收不同波段的阳光，增加电池片整体阳光吸收量，并提升发电量。钙钛矿/硅层叠电池的原理即是透过多种材料层叠的方式弥补对方的不足，由钙钛矿材料吸收短波段光子、底层的硅材料则吸收较长波段的光子，创造出转换效率更高的太阳能电池。
在技术面上，理大科研团队的高效钙钛矿/单晶硅层叠电池技术有三：
第一，透过氧低温钝化程序的化学反应来减少钙钛矿材料缺陷的影响。
第二，团队研发可用于钙钛矿电池的高透明三氧化钼/金/三氧化钼叠层电极，并将此电极设定至最佳厚度提高电极对长波段光子的透明度，让更多光能量进入钙钛矿电池底层的硅晶电池中。
第三，研发仿生花瓣限光薄膜，并将其“吸附”于电池表面，捕捉更多光线。该薄膜由理大纺织及制衣学系的博士郑子剑研发，纹理仿制玫瑰花瓣。
此外，本次所采用的底层硅晶电池之设计与制造者是中山大学、顺德中山大学太阳能研究院沈辉教授与其团队。理大科研团队表示将继续努力提升钙钛矿/硅层叠太阳能电池的转换效率，并研发更大面积的电池。
（照片来源：香港理工大学）
