在SMM举办的2023SMM国际光伏产业峰会-钙钛矿与叠层电池论坛上，西安宝馨光能科技有限公司董事长朱卫东分享了HJT/ 钙钛矿叠层太阳电池技术，并介绍了晶硅太阳电池的发展、钙钛矿光伏材料的特性及器件研究进展以及晶硅/钙钛矿叠层电池的研究进展等多方面的内容。
晶硅太阳电池的发展
在双碳目标的背景下，数据显示，2022年中国二氧化碳排放的主要来源便是发电，占比高达48%，其次是乘用车，占比在8%。
能源占比方面，2022年，煤占比63%、天然气占比3%，亟需大力发展低成本、清洁、可再生能源。
在这一情况下，太阳能与光伏行业得到蓬勃发展，预计从2050年到2100年，太阳能将逐步成为世界能源的主角。
太阳电池：将太阳能转化为电能。
全球光伏产业的年均复合增长率连续十年超过35%，中国的光伏组件出货量全球第一；
光伏组件销售价格随着出货量指数下降，光伏发电成本($32 MWh) 已低于天然气($44)。
晶硅太阳电池：效率的提升是永恒的主题
以PERC、BSF等为基础的晶硅电池是当前光伏市场的主体，占比超过95%
HJT、TOPCon、IBC、HBC正逐步发展成为主流的电池结构
晶硅电池的瓶颈：接近效率极限
SHJ电池改变背接触（由p型掺杂纳米晶硅和具有低薄层电阻的透明导电氧化物组成），取得26.81%的世界最高效率，接近了理论极限。
HJT 电池成本分布
在HJT电池成本构成中，银浆料占比25%；丝网印刷和清洗制绒占比30%。
太阳能电池发展进程
晶硅/钙钛矿叠层电池——突破肖克利·奎伊瑟（S-Q）效率极限的有效途径
叠层电池技术：突破肖克利 -奎伊瑟理论效率极限的必由之路
1.聚光技术:光强增加1000倍，效率极限提升约7%，成本高昂，可行性低；
2.叠层技术:采用不同带隙吸光材料分段吸收太阳光谱，效率极限提升12%；
3.晶硅叠层电池:采用晶硅底电池的叠层电池效率最接近理论效率最优值。
钙钛矿材料：晶硅叠层电池的不二选择
晶硅为底电池材料时，顶电池光吸收层材料的最佳光学带隙为1.70~1.80 eV；
核心问题--研发高性能、低成本、稳定的宽带隙光伏材料与器件技术。
晶硅与钙钛矿电池的叠层电池
晶硅和钙钛矿的叠层电池将使效率提升至35%以上，突破S-Q效率极限，而且工艺高度兼容，结构相对简单，成本增加相对较低，钙钛矿将在晶硅叠层电池中将扮演着重要地位！
钙钛矿光伏材料的特性及器件研究进展
钙钛矿电池迅速崛起，发展速度远远超过了其他光伏材料，在短短十年的时间里效率突破了26%，而且还在不断提升中。
钙钛矿太阳电池具有制备工艺简单、成本低效率高等优势。
宽带隙钙钛矿吸光层
从对基于梯度异质结制备高性能宽带隙钙钛矿太阳电池(1.68eV)的研究中可以看出。
Pb(SCN)2对调控钙钛矿薄膜表面形貌具有显著作用，但退火过程会导致过量的PbI2残留；采用梯度异质结策略，使用MACl与SCN-挥发诱导的PbI2反应，消除其不利影响。
共掺杂制备大面积宽带隙钙钛矿太阳电池 (1.68 eV)
钙钛矿前驱体中同时引入Pb(SCN)₂和PEACI，所制得的钙钛矿薄膜由大尺寸晶粒和更少的晶界构成，且晶界处生成新的物质。
空穴传输层
一种低温氧化镍制备方法，将氧化镍制备温度降到250度以下，空穴传输层能级与钙钛矿更加匹配，空穴提取能力更强，器件效率达到20.2%。
电子传输层
学者提出并证实了TiO2-ZnO、NiOx/TiO2、SnO2/TiO2氧化物电子传输结构，构建效率超过20%的新型钙钛矿太阳电池电子传输层的创新结构，提高了电池性能和稳定性。
电荷收集层
发展了高透光低电阻TeO2/Ag、MoO3/Ag、V2O5/Ag薄膜复合透明电极、Ni/Au金属网格电极及光管理技术，首次实现效率超过20%、双面因子超过80%的高效双面半透明钙钛矿太阳电池，为同期最高效率的钙钛矿双面电池。
晶硅/钙钛矿叠层电池的研究进展
两端叠层器件顶部宽带隙钙钛矿电池的最优带隙为1.68 eV；宽带隙钙钛矿电池对钙钛矿/晶硅叠层电池研究至关重要！
2023年7月6日，HZBSteveAlbrecht于Science刊发高性能三卤化物钙钛矿-硅叠层太阳能电池的界面工程的研究成果，p-i-n单结开路电压高达1.28V，钙钛矿-硅叠层太阳能电池开路电压高达2.00V。叠层电池经认证的功率转换效率高达32.5%。
CsPbBr3在蓝紫-紫外波段（300~500nm）吸收能力强，与晶硅的吸收范围（500~1100nm）的匹配度最高
四端CsPbBr3/Si叠层电池理论计算效率31%，非常适合我国西部地区蓝紫光占比高、辐射强的光谱特点，能够将硅电池效率提升约2%
通过将半透明PSC 和TOPCon太阳能电池与MXene中间层机械互连形成两端机械堆叠的钙钛矿/硅叠层太阳能电池，实现30.26%的效率。
通过优化MoOx缓冲层和IZO电极的厚度，得到四端钙钛矿/硅叠层太阳能电池，实现30.91%的效率，为同期报道最高值。
