今天的太阳能电池组件主要由硅制成，人们已经进一步提高了其效率。但自2008年以来，“金属卤化物钙钛矿”这一材料已成为研究重点：这些半导体化合物能很好地将太阳光转化为电能，而且仍有很大的改进空间。此外，它们可以与硅太阳能电池结合成串联太阳能电池，更有效地利用太阳光。

在亥姆霍兹-柏林联邦材料与能源研究所（HZB），几个小组自2015年以来一直在研究钙钛矿半导体和硅技术，以及将两者结合成创新型串联太阳能电池。2020年1月，HZB在钙钛矿硅串联太阳能电池上取得了创纪录的29.15%，并在《科学》杂志上发表了这项工作。在2020年圣诞节前，牛津光伏公司宣布其29.52%的效率。

从那时起，创造新纪录的竞赛一直在进行。在HZB的HySPRINT实验室从事钙钛矿薄膜研究的Steve Albrecht解释说：“30%的效率就像是新技术的一道心理门槛，它可能在不久的将来彻底改变光伏产业。”

最近的研发重点是对硅异质结底部电池的光学改进。科学家增加了一个纳米纹理的正面和一个电介质的背面反射器。现在，科学家正式确认了这一点：“我们的新型钙钛矿硅串联太阳能电池获得了独立认证，效率达到了29.80%，创下世界纪录！”

这些结果为进一步改进铺平了道路。模拟结果表明，通过对两侧的吸收层进行纳米结构化，可以进一步提高性能。研究人员相信，很快就可以实现远超过30%的效率。