北京
为解决柔性晶硅/钙钛矿叠层太阳电池技术产业化中的瓶颈问题，苏州大学张晓宏教授团队提出了两项创新解决方案。1月1日，国际顶级学术期刊《Nature》刊发了张晓宏教授团队的两篇研究论文。
据介绍，晶硅/钙钛矿叠层太阳电池通过宽带隙钙钛矿与窄带隙晶硅的光谱互补，将理论转换效率上限提升至43%以上，可显著提高单位面积的发电能力。同时，该技术可实现“柔性化”，具有轻质、柔性、能质比高的特点，在商业航空航天、消费电子、建筑光伏一体化等场景具有广阔的应用前景。
然而，柔性晶硅/钙钛矿叠层太阳电池技术的产业化仍面临两大关键瓶颈：柔性器件的效率与刚性器件存在显著差距；在反复弯折及恶劣环境作用下界面易发生分层与失效。为此，张晓宏教授团队联合隆基绿能科技股份有限公司等机构提出了两项创新解决方案：其一，构建具有“一松一紧”结构的双层缓冲层，在纳米尺度协同实现了应力耗散与高效电荷传输；其二，发展了基于反应等离子体沉积的氢掺杂氧化铟铈薄膜制备方法，有效减少了界面溅射损伤并优化了界面能级排列。
基于上述突破，张晓宏教授团队在60μm厚的超薄硅片上实现了33.6%(1cm²)的认证转换效率，创造了柔性叠层电池的效率新纪录。制备的大面积叠层电池(261cm²，商业硅片尺寸)效率亦高达29.8%，同样创下大面积柔性叠层电池的世界纪录。在决定实用性的抗弯折性能上，器件在经历43000次极端弯折后仍保持初始效率的97%，展现了卓越的机械耐久性。
张晓宏教授团队介绍，以上研究从界面力学与电学设计层面系统解决了柔性叠层电池在效率与稳定性方面的核心难题，取得了硅基柔性光伏器件领域具有里程碑意义的重要突破。(王伟健)
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