硅大部分將太陽光的紅色部分轉(zhuǎn)化為電，而鈣鈦礦化合物則主要利用光譜的藍(lán)色部分。因此，由堆疊的硅和鈣鈦礦制成的串聯(lián)太陽能電池比單獨(dú)的單個(gè)電池可實(shí)現(xiàn)更高的效率。

HZB Institute PVcomB的Bernd Stannowski教授和HZB的Helmholtz年輕研究者小組(YIG)負(fù)責(zé)人Steve Albrecht教授已經(jīng)在多個(gè)場(chǎng)合聯(lián)合創(chuàng)下了單片串聯(lián) 太陽能電池的新記錄。在2018年底，研究團(tuán)隊(duì)展示了一種由硅制成的串聯(lián)式太陽能電池以及鈣鈦礦金屬鹵化物，其效率達(dá)到了25.5%。然后，牛津光伏有限公司宣布其價(jià)值為28%。

現(xiàn)在，HZB團(tuán)隊(duì)可以報(bào)告下一條記錄。價(jià)值29.15%的產(chǎn)品已于1月24日星期五通過弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所(ISE)的認(rèn)證，現(xiàn)在出現(xiàn)在國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的圖表中。自1976年以來，NREL圖表一直在追蹤幾乎所有類型的太陽能電池的效率水平。鈣鈦礦化合物自2013年以來才被包括在內(nèi)，自那時(shí)以來，此類材料的效率比任何其他材料都有所提高。

“我們與考納斯工業(yè)大學(xué)的Vytautas Getautis教授小組合作，為此電池開發(fā)了一種特殊的電極接觸層，并且還改善了中間層，” Albrecht小組的博士生EikeKöhnen和Amran Al-Ashouri解釋說。新的電極接觸層還允許HZB HySPRINT實(shí)驗(yàn)室改善鈣鈦礦化合物的組成。這種化合物現(xiàn)在在串聯(lián)太陽能電池中發(fā)光時(shí)更穩(wěn)定，并改善了頂部和底部電池貢獻(xiàn)的電流平衡。硅底部電池來自Stannowski小組，并具有特殊的氧化硅頂層，用于光學(xué)耦合頂部和底部電池。

原則上，用于實(shí)現(xiàn)此一平方厘米單元的所有過程也都適用于大表面積。如初步測(cè)試所示，借助真空沉積工藝擴(kuò)大規(guī)模是非常有希望的。

由硅和鈣鈦礦制成的串聯(lián)電池的實(shí)際實(shí)用效率極限約為35%。接下來，HZB團(tuán)隊(duì)希望打破30%的效率壁壘。Albrecht解釋說，有關(guān)此問題的初步想法已經(jīng)在討論中。