柔性太阳能电池在航空航天、可穿戴电子、建筑一体化光伏等特定应用场景中展现出变革性潜力。然而,其发展长期面临一个根本性挑战:难以同时实现高功率转换效率、卓越的机械韧性与长期操作稳定性。钙钛矿基多结太阳能电池,特别是单片集成的钙钛矿/晶体硅串联结构,通过将宽禁带钙钛矿顶部电池与c-Si底部电池堆叠,成为一种兼具超高效率和成本效益的变革性策略。近年来,刚性钙钛矿/c-Si串联电池的认证效率已从2013年的13.7%迅速提升至2025年的34.9%,显著超越单结太阳能电池的Shockley-Queisser极限。然而,柔性串联电池的研究却相对滞后,此前最高效率仅为29.88%,远低于刚性对应物,亟需在效率、柔性和稳定性之间取得平衡。
鉴于此,苏州大学张晓宏教授、杨新波教授与阿卜杜拉国王科技大学Stefaan De Wolf副教授成功研制出一种认证效率达33.6%的柔性钙钛矿/c-Si串联太阳能电池,其开路电压创下2.015 V的纪录,性能媲美刚性版本。该电池在17.6 mm弯曲半径下经历5,000次弯曲循环后仍保持91%的初始效率,并展现出卓越的操作稳定性与湿热稳定性:在连续光照下T₈₀寿命超过2,000小时,在1,000小时湿热测试后保留90%的初始效率。这一突破得益于两项关键技术:采用反应等离子体沉积的铈氢共掺杂氧化铟复合层,提升了自组装单分子层的覆盖度与界面电荷转移效率;以及引入原位退火的锌掺杂氧化铟前透明电极,显著增强了器件的光电性能与机械韧性。相关研究成果以题为“Flexible perovskite/silicon tandem solar cells with 33.6% efficiency”发表在最新一期《nature》上。
中华人民共和国国家发展和改革委员会 中华人民共和国工业和信息化部 中华人民共和国应急管理部 中华人民共和国生态环境部 中华人民共和国科学技术部 中华人民共和国财政部 中华人民共和国商务部 中国石油和化学工业联合会
江苏省发展和改革委员会 江苏省工业和信息化厅 江苏省财政厅 江苏省生态环境厅 江苏省科学技术厅 江苏省商务厅 江苏省应急管理厅 江苏省市场监督管理局 江苏省统计局
北京市化学工业协会 天津市石油和化工协会 辽宁省石油和化学工业协会 内蒙古石油和化学工业协会 重庆市石油与天然气学会 河北省石油和化学工业协会 山西省化学工业协会 吉林省能源协会 黑龙江省石化行业协会 浙江省石油和化学工业行业协会 安徽省石油和化学工业协会 福建省石油和化学工业协会 江西省石油和化学工业协会 河南省石油和化学工业协会 湖北省石化行业协会 湖南省石油化学工业协会 广东省石油和化学工业协会 海南省石油和化学工业行业协会 四川省化工行业协会 贵州省化学工业协会 云南省化工行业协会 陕西省经济联合会 甘肃省石化工业协会 青海省化工协会
电话:协会:025-8799064 学会:025-86799482
会员服务部:025-86918841
信息部:025-86910067
传真:025-83755381
邮箱:jshghyxh@163.com
邮编:210019
地址:南京市梦都大街50号东楼(省科技工作者活动中心)5楼
增值电信业务经营许可证:苏B2-20110130
备案号:苏ICP备13033418号-1