牛津大學科研團隊近期在鈣鈦礦-硅串聯太陽能電池領域取得重要突破,其研究成果揭示了透明導電電極(TCE)對器件性能的顯著影響。研究團隊通過構建新型光電模型發現,傳統TCE設計導致的效率損耗遠超行業預期,這一發現為提升串聯電池商業化進程提供了關鍵理論支撐。
該研究首次量化了串聯光伏系統中TCE引發的復合損耗機制。主要研究者Sebastian Bonilla指出,現有光學模型無法準確評估TCE的橫向電阻特性,特別是在雙面受光配置下,電極間距、薄層電阻與金屬遮光之間的幾何關聯會形成多重制約。這種制約導致功率輸出存在根本性限制,而當前效率計算體系尚未充分反映這些關鍵參數。
研究團隊開發的統一光電模型整合了抗反射涂層、濺射緩沖層及電極間距優化等工程要素,通過Python電子電路仿真框架PySpice實現參數化掃描。模型驗證顯示,單層TCE結構即可造成2%的效率損失,而實際應用中采用的中間層+背面層復合結構,其性能衰減更為顯著。實驗數據與模型預測高度吻合,證實通過優化氧化銦錫(ITO)沉積工藝、調整抗反射涂層或引入原子層沉積阻擋層,可實現最先進串聯電池的效率躍升。
這項發表于《Joule》的研究成果突破了傳統認知局限。Bonilla強調,TCE雖被視為理想組件,但其電阻損耗與光學吸收特性正在形成被低估的技術壁壘。研究提出的跨學科建模方法不僅適用于鈣鈦礦-硅體系,更可推廣至任意雙吸收層材料組合,為高效光伏器件設計提供了通用分析工具。
行業動態方面,由亞化咨詢主辦的第八屆鈣鈦礦與疊層電池技術論壇將于2026年4月在常州啟幕。會議議程涵蓋工業化制備技術、效率提升策略、穩定性研究及多元應用場景等核心議題。與會專家將深入探討大面積鈣鈦礦組件的制造工藝突破、疊層電池結構設計優化,以及在建筑光伏一體化、消費電子、新能源汽車等領域的創新應用方案。











