一天兩篇Nature霸屏！張曉宏團(tuán)隊(duì)33.6%再破紀(jì)錄，柔性鈣鈦礦/硅疊層電池領(lǐng)跑全球！

主要內(nèi)容

鈣鈦礦 / 硅疊層太陽能電池憑借超高光電轉(zhuǎn)換效率（PCE），已成為下一代光伏技術(shù)的**潛力候選者 1-3。然而，柔性鈣鈦礦 / 硅疊層太陽能電池在反復(fù)環(huán)境應(yīng)力循環(huán)中易產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，這一核心挑戰(zhàn)常導(dǎo)致界面分層與器件性能衰減，嚴(yán)重制約其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

針對這一難題，隆基綠能科技股份有限公司何博、曲銘浩、徐希翔、李振國與蘇州大學(xué)劉江、張曉宏等人聯(lián)合攻關(guān)，提出一種兼具應(yīng)力釋放機(jī)制的雙緩沖層創(chuàng)新策略。該策略不僅能協(xié)同減輕后續(xù)濺射沉積過程中的離子轟擊，還能顯著增強(qiáng)界面附著力，同時(shí)保障高效電荷提取，實(shí)現(xiàn)了 “應(yīng)力調(diào)控與性能提升” 的雙重目標(biāo)。具體來看，疏松氧化錫（SnO?）緩沖層通過精準(zhǔn)調(diào)控原子層沉積的吹掃時(shí)間制備而成，可有效消散應(yīng)變能；致密氧化錫（SnO?）層則能確保器件穩(wěn)定的電接觸，二者形成互補(bǔ)協(xié)同效應(yīng)。

基于該雙緩沖層策略，團(tuán)隊(duì)以 60 微米厚超薄硅為底電池，成功構(gòu)建了高性能柔性疊層太陽能電池：1 平方厘米面積上實(shí)現(xiàn) 33.4% 的認(rèn)證效率，260 平方厘米晶圓級面積上認(rèn)證效率仍達(dá) 29.8%，功率重量比最高可達(dá) 1.77 瓦 / 克，展現(xiàn)出優(yōu)異的規(guī)模化應(yīng)用潛力。更值得關(guān)注的是，改性后的疊層電池耐用性大幅提升：在空氣中、**曲率半徑約 40 毫米的條件下經(jīng)過 43000 次彎折后，仍能保留初始光電轉(zhuǎn)換效率的 97% 以上；經(jīng)過 250 次熱循環(huán)測試（-40℃至 85℃）后，效率保留率同樣約為 97%，充分滿足復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境的穩(wěn)定性需求。

文獻(xiàn)信息

Flexible perovskite/silicon tandem solar cell with a dual buffer layer

Zheng Fang, Lei Ding, Ying Yang, Xiaobing Gu, Haiyue Li, Hao Chen, Yue Yin, Wei Wang, Xiaoyong Wu, Zhijie Rao, Linyu Ning, Dongsheng Yang, Huimin Zhang, Yongdeng Long, Wei Li, Fu Zhang, Simeng Xia, Lingbo Jia, Chi Liu, Bochao Li, Bo Liu, Shijie Ju, Wei Du, Hua Zhang, …Xiaohong Zhang

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09835-w

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