效率高达33.6%的柔性钙钛矿/硅串联太阳能电池

本工作研发了一种柔性钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池，认证效率达33.6%，弯曲半径17.6mm下循环5000次保持91%效率，湿热稳定性超2000小时保持90%效率。创新采用等离子体处理铟氧化锌复合层及退火Zn掺杂氧化锌透明电极，显著提升光电性能与机械强度。

摘要

柔性太阳能电池在特定应用领域具有巨大的潜力，但在同时实现高功率转换效率（PCE）、极高的机械韧性和运行稳定性方面仍面临根本性挑战^1–4。本文展示了一种经过认证的、效率为33.6%的柔性钙钛矿/晶体硅（c-Si）叠层太阳能电池，其开路电压（V_oc）达到了2.015 V，与刚性版本相当。该柔性叠层电池在弯曲半径（R_b）为17.6 mm的条件下经过5000次循环后，其初始功率转换效率仍保持91%，并且表现出优异的运行稳定性和湿热（DH）稳定性：在连续光照条件下，其T₈₀寿命超过2000小时；经过1000小时的湿热测试后，其功率转换效率仍保持初始值的90%。这一突破得益于采用反应等离子体沉积（RPD）技术制备的铈和氢共掺杂氧化铟（ICO:H）复合层（RL），该层促进了自组装单层（SAMs）的形成并增强了界面电荷传输效果；同时，原位退火的锌掺杂氧化铟（IZO）前透明电极也显著提升了电池的光电和机械性能。