武汉理工&晶科最新AEM:基于VOₓ-NiOₓ复合接触层的4T钙钛矿 / 硅叠层太阳能电池的稳定SAM锚定与增透效果

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一

武汉理工大学李伟、青岛理工大学崔洪涛、晶科能源股份有限公司 Meng-Lei Xu 等人指出：自组装单分子膜（SAMs）可显著提升钙钛矿太阳能电池（PSCs）的光电转换效率（PCE），但界面锚定稳定性偏弱，严重限制了器件长期服役性能。为改善自组装单分子膜的锚定效果，氧化镍（NiOₓ）常被用作底层基底材料；但高键合强度的氧化镍表面往往氧化程度高、羟基富集，易引发寄生吸收与界面损耗，在半透明及四端叠层器件中该弊端尤为明显。

针对上述问题，该团队开发了ITO/VOₓ-NiOₓ复合接触层，在 ITO 与 NiOₓ之间引入富羟基 VOₓ纳米团簇，与致密 NiOₓ顶层形成复合空穴传输体系。该复合界面可提供密集且化学均一的反应位点，实现自组装单分子膜的牢固锚定；同时优化能级匹配，促进空穴高效抽取，有效降低光学反射并抑制寄生吸收。

该结构可加速界面电荷传输、抑制光致卤离子迁移，显著提升器件光热稳定性。测试结果表明：带隙 1.67 eV 的半透明钙钛矿电池，在 0.148 cm²、1 cm² 器件面积下光电转换效率分别达到 21.68%、20.64%；在 25 ℃、1 倍太阳光最大功率点追踪下连续运行 1472 h，效率保有率可达 98%；85 ℃暗态老化 1000 h 后，仍保持初始效率的 90%。

将其应用于四端钙钛矿 / 硅叠层电池，1 cm² 器件光电转换效率可达 31.25%。武汉理工大学李伟、青岛理工大学崔洪涛、晶科能源股份有限公司 Meng-Lei Xu 等人通过将界面锚定与光学损耗实现解耦，建立了可规模化的界面设计原则，可同时兼顾自组装单分子膜锚定、电荷选择性调控与光学性能优化，为叠层钙钛矿光伏器件的高性能开发与工程化应用提供了新思路。

二

三

Stable Self-Assembled Monolayers Anchoring and Enhanced Antireflection in Four-Terminal Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells via a VOx-NiOx Composite Contact

Wei Jiang, Hong-Qiang Du, Jing-Sheng Jin, Jun-Gan Wang, Meng-Lei Xu, Zhen-Ze Zhai, Fei-Yue Zhang, Qi-Bo Yuan, Long-Hui Yang, Yu-Song Xiao, Jun-Hui Lu, Jie Xu, Xin-Jun Yang, Yu-Qi Lan, Yong Yu, Chang-Ming Liu, Jie Yang, Xin-Yu Zhang, Hong-Tao Cui, Yi-Bing Cheng, Wei Li

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.71036

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