我国团队研制具有高稳定性的双缓冲层柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池

11月10日，苏州大学张晓宏教授和隆基绿能刘江、何博、曲铭浩、徐希翔、李振国等组成的研究团队设计出具有双缓冲层的柔性钙钛矿/硅串联太阳能电池（PSTSC），在保证较高光电性能的同时，提高了PSTSC的稳定性。相关研究内容发表在《自然》期刊上。

PSTSC具有超高光电转换效率，有望成为下一代太阳能电池。然而，PSTSC在反复弯折和实际工况下易出现界面分层和器件性能衰退，严重限制了其实际应用。对此，研究团队提出基于应力释放机制的双缓冲层方法，从界面应力调控出发，设计出具有“上紧下松”结构的双层氧化锡缓冲层。其中，上层为致密层，实现了电子的高效提取和稳定传输，保障器件的光电性能；下层为疏松层，可有效吸收和释放来自后续工艺中离子轰击和器件弯曲产生的应力。基于该方法，研究人员制备出厚度60μm（微米）的超薄柔性PSTSC，其中，面积1cm²（平方厘米）的PSTSC认证功率转换效率为33.4%，面积260cm²的PSTSC认证功率转换效率为29.8%，质量功率密度达1.77W/g（瓦每克）。同时，该柔性PSTSC还表现出优异的力学和热稳定性，在43000次弯曲循环测试或-40℃至85℃的热循环测试后，仍能保持超97%的初始功率转换效率。该工作有助于加速PSTSC的产业化进程。