美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）的科学家表示，双面钙钛矿太阳能电池允许阳光照射到设备的两侧，有可能以较低的总体成本产生更高的发电量。该成果已发表在《焦耳》杂志。
双面太阳能电池的双重性质使得正面能够捕获直射阳光，背面能够捕获反射阳光，从而使此类设备的性能优于单面太阳能电池。
NREL 化学与纳米科学中心的高级科学家、《焦耳》杂志上发表的一篇新论文的主要作者 Kai Zhu 表示：“这种钙钛矿电池可以从任何一侧非常有效地运行。高效双面单结钙钛矿太阳能电池。” 他来自 NREL 的合著者包括 Qi Jiang、Rosemary Bramante、Paul Ndione、Robert Tirawat 和 Joseph Berry。其他合著者来自托莱多大学。
与单面电池相比，过去的双面钙钛矿太阳能电池研究被认为是不够的，目前单面电池的效率记录为 26%。NREL 研究人员指出，理想情况下，双面电池的正面效率应接近性能最佳的单面电池，并且背面效率应相似。
研究人员能够制造出两侧照明下效率接近的太阳能电池。实验室测量的正面照明效率达到23%以上。从背面照明来看，效率约为正面照明的 91%–93%。
在构建电池之前，研究人员依靠光学和电学模拟来确定必要的厚度。电池正面的钙钛矿层必须足够厚，才能吸收太阳光谱某一部分的大部分光子，但太厚的钙钛矿层会阻挡光子。在电池背面，NREL 团队必须确定后电极的理想厚度，以最大限度地减少电阻损耗。
Zhu 表示，模拟指导了双面电池的设计，如果没有这种帮助，研究人员将不得不通过实验生产一个又一个的电池，以确定理想的厚度。他们发现钙钛矿层的理想厚度约为 850 纳米。相比之下，人的头发大约有 70,000 纳米。
为了评估通过双面照明获得的效率，研究人员将电池放置在两个太阳模拟器之间。直射光照射在正面，而背面接收反射光。随着反射光与正面照明的比率增加，电池的效率也随之提高。
虽然研究人员估计双面钙钛矿太阳能组件的制造成本比单面组件更高，但随着时间的推移，双面组件最终可能会成为更好的财务投资，因为它们可以多产生 10%–20% 的电力。
