Nature -- 采用双缓冲层结构的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池

来源:新能源与能效发布时间:2025-11-18 15:24:01

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钙钛矿/硅叠层太阳能电池因其超高功率转换效率而成为下一代光伏技术的有力候选者。然而,在反复的环境应力循环中产生的机械应力仍然是柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池面临的关键挑战,会导致界面分层和器件性能衰减。本研究提出了一种具有应力释放机制的双缓冲层策略,通过协同作用减轻后续溅射沉积过程中的离子轰击,在保持高效电荷提取的同时增强界面粘附性。通过调控原子层沉积的吹扫时间设计的疏松SnOx缓冲层可耗散应变能,而致密SnOx层则能确保稳固的电接触。基于该双缓冲层结构,构建在60微米厚超薄硅底电池上的柔性叠层太阳能电池,在1平方厘米面积上获得了33.4%的认证效率,在260平方厘米晶圆级面积上实现了29.8%的认证效率,其单位重量功率高达1.77瓦/克。优化后的叠层太阳能电池展现出优异的耐久性:在空气中最大曲率半径约40毫米条件下经历43000次弯曲循环后,仍保持初始转换效率的97%以上;在-40°C至85°C的热循环测试中经过250次循环后,效率保持率约为97%。

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