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中科院物理所開發鈣鈦礦太陽能電池緩沖層技術提升轉換效率

2025-10-30 09:17  來源:維度網  瀏覽:  

中國科學院物理研究所科研團隊近期開發出一種新型三明治結構緩沖層,有效提升了半透明CsPbI3鈣鈦礦太陽能電池的性能與可擴展性。這項鈣鈦礦太陽能電池技術突破采用MoOX/Ag/MoOX復合結構作為緩沖層,為光伏器件設計提供了新的思路。

研究團隊設計的MoOX/Ag/MoOX緩沖層通過銀層與鉬氧化物之間的界面反應形成Ag2MoOX,顯著改善了載流子傳輸與收集效率。基于該技術制備的0.50平方厘米半透明CsPbI3電池器件實現了18.86%的轉換效率,與之匹配的四端CsPbI3/TOPCon疊層電池效率進一步提升至26.55%。

在可擴展性驗證中,該鈣鈦礦太陽能電池技術展現出良好應用前景。研究人員成功制備出孔徑面積6.62平方厘米的微型組件,其中CsPbI3組件效率達16.67%,四端疊層組件效率達26.41%。這是首次在該類結構中實現微型組件演示。穩定性測試表明,透明CsPbI3微型組件在儲存1000余小時后仍保持93%以上的初始性能。

研究人員表示:“這種可擴展的三明治結構不僅擴展了鈣鈦礦和串聯太陽能電池中功能層的設計靈活性,而且還為進一步提高效率提供了一條有希望的途徑。”團隊下一步將致力于開發適合大規模生產的替代材料,重點尋找可控制成本且具備良好光穩定性的銀金屬替代方案。

這項推動鈣鈦礦太陽能電池技術發展的研究成果已發表于《材料未來》期刊,論文題為《為四端CsPbI3/TOPCon串聯微型模塊設計MoOX/Ag/MoOX三明治結構緩沖層》。

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