效率为26.41%的微型无机钙钛矿--硅TOPCon叠层太阳能组件

中国研究团队开发了一种新型夹层缓冲层，可增强半透明钙钛矿-硅串联太阳能电池的载流子传输和效率。包含该层的微型模块实现了超过 26% 的效率，同时表现出可扩展性和长期稳定性。

中国科学院物理研究所领导的研究团队开发了一种夹层状缓冲层，以提高半透明CsPbI3基钙钛矿太阳能电池和四端(4T)串联太阳能电池的性能和可扩展性。

MoOx/Ag/MoOx(MAM)缓冲层由氧化钼(MoOx)层之间的一层薄银(Ag)组成，可作为半透明 CsPbI3太阳能电池和 4T 堆叠电池的前电池窗口层。

科学家们解释说，与传统的MoOx层相比，MAM通过增强载体运输和收集能力充当有效的缓冲层。该团队将这种改进归因于 MAM 夹层结构中 Ag2MoO4的原位形成。

科学家们制造了一种孔径面积为0.50 cm2的半透明CsPbI3器件，该器件包含 MAM 缓冲层和具有边缘钝化功能的TOPCon底部电池。该钙钛矿器件的功率转换效率为18.86%。相应的4T CsPbI3/TOPCon叠层太阳能电池的效率达到了26.55%。

图片：张瑞、李冬梅、孟庆波(中国科学院)、马波波、陈建辉(河北大学)

通过开发效率为16.67%的CsPbI3钙钛矿微型模块和效率为26.41%的4T CsPbI3/TOPCon叠层微型模块，孔径面积为6.62 cm2.测试了MAM缓冲层的可扩展性。研究团队表示，这是该架构的首次小模块演示。

该器件的稳定性也经过测试，透明的 CsPbI3钙钛矿微型模块在存储超过 1.000 小时后仍保留了超过 93% 的初始性能。

研究人员表示，这项工作为半透明 CsPbI3钙钛矿太阳能电的 MAM 夹层结构缓冲层建立了一种通用策略，从小尺寸到大尺寸，也适用于叠层太阳能电池。

他们补充说：“这种可扩展的夹层式架构不仅扩展了钙钛矿和叠层太阳能电池中功能层的设计灵活性，而且还为进一步提高效率提供了一条有前途的途径。

现在，相关学者将致力于寻找合适的透明光稳定性材料，将两种器件叠加在一起，特别是对于大尺寸叠层模块，同时考虑控制成本的实际应用场景。这将包括尝试银的替代品，因为它是一种相对昂贵的金属。

他们的研究结果发表在《Materials Futures》杂志上的研究论文“Designing MoOX/Ag/MoOX sandwich structured buffer layer for four-terminal CsPbI3/TOPCon tandem minimodules，”中。