上海
撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
2025 年 11 月 10 日，国际顶尖学术期刊Nature加速上线了两篇研究论文【1、2】，苏州大学为两篇论文的第一单位，苏州大学张晓宏教授为两篇论文的主要通讯作者。
第一篇论文题为：Flexible perovskite/silicon tandem solar cells with 33.6% efficiency（效率达 33.6% 的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池）。苏州大学张晓宏教授、杨新波教授及阿卜杜拉国王科技大学StefaanDe Wolf为论文共同通讯作者，苏州大学 Wang Shibo、Li Wenhao、Yu Cao、Shi Wei 及北京工业大学 Kang Qian 为论文共同第一作者。
柔性太阳能电池在特定应用领域具有变革性潜力，但在同时实现高功率转换效率（PCE）、极端机械韧性和运行稳定性方面仍面临根本性挑战。
该研究展示了一种认证效率高达33.6%的柔性钙钛矿/晶体硅叠层太阳能电池，其开路电压（
Voc）创纪录地达到了 2.015 V，性能可与刚性器件媲美。该柔性叠层器件在 17.6 毫米弯曲半径（Rb）下经历 5000 次循环后仍保持 91% 的初始效率，并展现出卓越的运行稳定性和湿热稳定性——在持续光照下
T80 寿命超过 2000 小时，在湿热测试 1000 小时后保留 90% 初始效率。这一突破得益于反应等离子体沉积（RPD）制备的铈氢共掺杂氧化铟（ICO:H）复合层，其有效提升了自组装单分子层（SAM）覆盖度和界面电荷转移；同时采用原位退火制备的锌掺杂氧化铟（IZO）前透明电极，显著增强了器件光电性能与机械特性。
第二篇论文题为：Flexible perovskite/silicon tandem solar cell with a dual buffer layer（具有双缓冲层的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池）。苏州大学张晓宏教授、刘江教授，隆基绿能何博、曲铭浩、徐希翔、李振国为论文共同通讯作者，苏州大学 Fang Zheng、隆基绿能 Ding Lei、Yang Ying、Gu Xiaobing、Li Haiyue 为论文共同第一作者。
钙钛矿/硅叠层太阳能电池因其超高功率转换效率（PCE），已成为下一代光伏技术的有潜力的候选者，但其在反复环境应力循环中产生的机械应力，是制约柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池发展的核心难题，常导致界面剥离与器件性能衰减。
该研究提出一种具有应力释放机制的双缓冲层（dual-buffer-layer）策略，可在保持高效电荷提取的同时，协同缓解后续溅射沉积过程中离子轰击效应并增强界面粘附力。通过调控原子层沉积吹扫时间的工艺参数，实现设计的疏松 SnOx 缓冲层可耗散应变能，而致密 SnOx 层可确保稳固的电学接触。基于该双缓冲层结构，搭建于 60 微米厚超薄硅底电池上的柔性叠层太阳电池在 1 平方厘米面积上获得33.4%的认证效率，在 260 平方厘米晶圆级面积上实现29.8%的认证效率，并展示出高达 1.77 瓦/克的单位重量功率。改良后的叠层太阳能电池表现出良好的耐久性：在空气中约 40 毫米最大曲率半径下经 43000 次弯曲循环后仍保持超 97% 的初始效率，经 250 次热循环测试（–40°C至85°C）后同样维持约 97% 的性能保留率。
论文链接：
1. https://www.nature.com/articles/s41586-025-09849-4
2. https://www.nature.com/articles/s41586-025-09835-w
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