一种带双缓冲层的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池

钙钛矿/硅叠层太阳能电池因其超高的功率转换效率（PCE），已成为下一代光伏技术的有力候选者1-3。然而，柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池在反复环境应力循环中产生的机械应力仍是一大关键挑战，这会导致界面分层和器件性能下降。在这项研究中，科研人员提出了一种具有应力释放机制的双缓冲层策略，以协同减轻后续溅射沉积过程中的离子轰击，增强界面附着力，同时保持高效的电荷提取。其中，通过调整原子层沉积的吹扫时间设计的疏松氧化锡（SnOx）缓冲层可消散应变能，而致密氧化锡层则能确保稳定的电接触。基于这种双缓冲层，以60微米厚的超薄硅底电池构建的柔性叠层太阳能电池，在1平方厘米面积上经认证的PCE达到33.4%，在260平方厘米的晶圆级面积上PCE为29.8%，功率重量比高达1.77瓦/克。这种改进后的叠层太阳能电池表现出良好的耐久性：在空气中，以约40毫米的最大曲率半径进行43000次弯曲循环后，仍能保持初始功率转换效率的97%以上；在−40°C至85°C的热循环测试中进行250次循环后，效率也能保持约97%。