中国光伏新突破！33.15%效率钙钛矿-硅叠层电池登顶，稳定性同步飞跃

中国光伏技术再创世界纪录！浙江大学科研团队利用工业级纹理硅基底与创新的二氧化硅纳米球界面技术，成功研发出效率高达33.15%的钙钛矿-硅叠层太阳能电池。这一成果不仅刷新了同类器件的效率纪录，更在稳定性上取得重大突破，为产业化扫除关键障碍。

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工业纹理硅基底：成本与性能的完美平衡

破解“冰山金字塔”难题：传统工业纹理硅表面布满微米级金字塔结构，虽能增强光捕获能力，却给上层钙钛矿薄膜的均匀沉积带来巨大挑战（即“冰山金字塔”难题），阻碍其商业化应用。

直接兼容现有产线：浙大团队创新性地选择工业纹理硅（ITS）作为基底。“这些基底可直接在现有硅电池产线上制造，确保了可扩展性以及与工业实践的兼容性，同时其纹理表面能有效提升光捕获效率。”研究团队强调。这一选择从根本上解决了规模化生产的成本与工艺难题。

二氧化硅纳米球：界面工程的“魔术手”

精准填充，完美铺路：研究核心在于采用二氧化硅（SiOₓ）纳米球填充硅金字塔之间的谷底。这一创举显著改善了电池自组装单分子层（SAMs）的覆盖度，并为后续钙钛矿层沉积提供了理想平台。

超越传统方案：相比此前使用的氧化铝纳米颗粒或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），二氧化硅纳米球在旋涂工艺中能更有效地沉降并填充纹理硅的微观谷底结构，效果更优。

分子层加固：硅基底经纳米球处理后，再覆盖一层由膦酸（2PACz）构成的自组装单分子层（SAM），为钙钛矿生长奠定坚实基础。

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创纪录性能与卓越稳定性

效率登顶：在标准光照条件下，面积为1cm²的叠层电池实现了33.15%的认证光电转换效率。这是迄今为止报道的、基于工业纹理硅基底的单片式钙钛矿-硅叠层太阳能电池的最高效率。

稳定性飞跃：更令人振奋的是其出色的稳定性表现。研究团队特别指出：“值得注意的是，我们发现金字塔谷底的钙钛矿埋底界面在叠层器件中得到了强化。”测试表明，该电池在运行1000小时后，仍能保持91.7%的初始效率。相比之下，采用亚微米纹理硅（STS）的对照叠层电池仅剩78.4%的效率，稳定性优势极为显著。

技术细节与未来蓝图

该冠军电池结构自上而下包括：氧化铟锡（ITO）电极/2PACz SAM层/钙钛矿吸收层/二氧化锡（SnO₂）缓冲层/富勒烯（C60）电子传输层/氧化铟锌（IZO）透明背电极/银（Ag）金属接触层。精细的层间设计确保了高效电荷提取与传输。

这项里程碑式的研究成果已发表于国际顶级期刊《自然-通讯》（Nature Communications），论文题为《工业纹理硅中的“冰山”状金字塔助力实现33%高效钙钛矿-硅叠层太阳能电池》。

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浙大团队的成功在于巧妙结合了可直接产业化的基底材料（ITS）与创新的二氧化硅纳米球界面工程，在打破效率天花板的同时，显著提升了叠层电池的商业化核心痛点——长期稳定性。这一突破标志着钙钛矿-硅叠层技术向大规模商业化应用迈出了极具份量的一步，为全球光伏产业突破效率极限、进一步降低成本提供了强大的中国方案。