钙钛矿基太阳能电池被广泛认为是目前占主导地位的硅电池的继任者，由于其简单且具有成本效益的生产工艺以及出色的性能，现在已成为深入研究的主题；来自弗劳恩霍夫太阳能研究所ISE和华沙大学物理学院的一组科学家在《先进材料界面》杂志上展示了具有显着改善光电性能的钙钛矿光伏电池。如论文所示，减少下一代电池中的光损耗是其更广泛实施的关键挑战之一。

1、考虑到面板效率和装机容量，光伏在过去20年中经历了重大发展，自2000年以来，全球装机容量增长了惊人的1000倍。

2、硅一直是生产光伏板最常用的材料，但目前基于这种元素的电池正在接近其物理效率极限；因此科学家们正在积极探索旨在提高电池效率的创新解决方案，同时实现更便宜、更环保的生产。

3、钙钛矿基电池满足这两个标准，效率超过26%，使用成熟的化学方法进行生产时易于且具有成本效益。目前，世界各地的许多研究机构正在努力提高其效率和对大气条件的抵抗力。他们面临的挑战之一是钙钛矿电池与硅电池的集成，同时减少反射和寄生吸收的损耗。

4、为了尽量减少这些损耗，硅电池通常用高腐蚀性化学试剂蚀刻，这一过程在表面上产生微观金字塔图案，有效地减少整个器件的反射，从而增加器件产生的电流。不幸的是，钙钛矿对许多化学物质敏感，这就是为什么迄今为止一直使用通过侵入性较小的溅射施加的不太有效的平面减反射涂层的原因。

5、在发表在Advanced Materials Interfaces上的研究中，科学家们使用纳米压印方法在钙钛矿太阳能电池顶部创建了一个具有蜂窝状对称性的高效抗反射结构。该技术允许在超过100厘米²的非常大的表面上生产纳米级结构。

6、“这种方法保证了大表面设备生产过程中的可扩展性，这在迫切需要向可再生能源进行能源转型的背景下至关重要，”华沙大学物理学院研究员Maciej Krajewski说。与使用先前使用的平面防反射层的细胞相比，这种修饰的样品表现出更高的效率；除了提高效率之外，已发表工作的另一个重要发现是，该层的应用程序不会损坏钙钛矿，从而为使用针对特定电池架构量身定制的其他结构提供了可能性。到目前为止，科学家们应用了与单独制备的层类似的抗反射结构，这些结构在另一种技术过程中转移，该过程不可避免地是小规模的，并且容易损坏活性层。

7、通过采用直接纳米压印方法，可以在单一工艺过程中大规模制造整个器件，这对于降低整体器件成本至关重要；此外所应用的方法与串联配置兼容，即将硅和钙钛矿电池相结合，为其应用开辟了全新的可能性。因此，有可能将程序直接转移到新兴的光伏架构上，这可能导致效率的进一步提高。已发表的结果为具有出色光电特性的新型光伏器件铺平了道路，在其生产中利用纳米压印技术。