柔性钙钛矿 / 晶硅叠层光伏技术具有低成本、高效率、轻质可弯曲、高功率重量比等 特点,是新一代空天光伏技术的重要方向。然而,该技术仍面临在弯曲、热胀冷缩等应力 下易出现界面分层与性能衰减的挑战,制约了其器件效率和稳定性。
该研究基于“光—电—力”协同调控原理,提出了两种界面调控新方法: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应力耗散与高效电荷传输, 在小面积柔性叠层电池实现超过 33.3%(1 cm2 )的国际认证光电转换效率,全硅片尺寸 器件实现了 29.8%(261 cm2 )的认证光电转换效率,并展现出卓越耐弯曲性与宽温域稳 定性;其二,发展了反应等离子体沉积的氧化铟铈薄膜,提升了自组装单分子层的覆盖 度与界面电荷传输效率,并采用原位退火制备锌掺杂氧化铟前透明电极增强光电与机械 力学性能,获得了认证光电转换效率达 33.6%、开路电压为 2.015 V 的柔性太阳能电池, 在反复弯曲与湿热环境下保持稳定,持续光照下寿命超 2,000 小时。
该研究为硅基光伏产业开辟了新的应用场景,有望在航空航天等领域发挥重要作用。
主要完成人:张晓宏、刘江、杨新波、何博、李振国、徐希翔、曲铭浩
主要完成单位:苏州大学、隆基绿能科技股份有限公司
