谢立强副教授、魏展画教授团队在《先进材料》上发表最新研究成果

近日，我校发光材料与信息显示研究院、suncitygroup太阳集团谢立强副教授、魏展画教授团队与金石能源（福建）有限公司合作在国际期刊《先进材料》（Advanced Materials）上发表了题为“Efficient and Stable Monolithic Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells Enabled by ContactResistance-Tunable Indium Tin Oxide Interlayer”的文章。《先进材料》是Wiley出版社旗下的国际材料科学领域顶级期刊（2024年影响因子：27.4），是业内公认的高学术质量科技期刊。

叠层太阳能电池由于其可能突破单结太阳能电池的SQ理论转换效率极限而受到广泛关注。 钙钛矿/硅叠层太阳能电池是一种新兴技术，它将钙钛矿优异的光电性能与工业主流硅基太阳能电池的性能相结合。近年来，钙钛矿/硅叠层太阳能电池的快速进步，其转换效率令人印象深刻。 然而，钙钛矿/电子传输层（ETL）/透明导电氧化物（TCO）界面的不完善电荷行为限制了钙钛矿/硅叠层太阳能电池的性能提升。诸如氧化铟锡（ITO）和氧化铟锌（IZO）等TCO通常采用溅射法制备。由于高能溅射粒子的缘故，直接在富勒烯（C60）ETL上沉积TCO可能会对ETL和钙钛矿层造成严重的溅射损伤。因此，需要一层保护层来保证高界面质量。此外，由于能级不匹配、载流子复合和ETL/TCO界面的高接触电阻导致的电荷行为不完善，会导致光生载流子的显著能量损失。因此，为了最小化界面能量损失并避免溅射损伤，在ETL/TCO界面处构建一个具有能级匹配和可调接触电阻的半导体中间层至关重要。

对此，该工作通过电子束蒸镀（EBE）组分可调的氧化铟锡中间层，有效调节了与透明导电电极（TCO）间的接触电阻，优化了界面接触，最终在1 cm2的钙钛矿/硅两端叠层太阳能电池上实现了30.3%的认证转换效率。这种新型界面层在钙钛矿/硅串联太阳能电池以及其他以钙钛矿作为顶层的叠层电池中具有巨大的潜力，也标志着钙钛矿/硅叠层太阳能电池向实际商业应用迈出了一大步。

该研究工作在谢立强副教授、魏展画教授的指导及金石能源（福建）有限公司的大力支持下，由我校博士生靳永斌、酆辉平、方正作为文章第一作者共同完成，研究得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金及华侨大学科研基金的资助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202404010