خلية شمسية ترادفية مرنة من البيروفسكايت/السيليكون مع طبقة عازلة مزدوجة

برزت الخلايا الشمسية الترادفية المصنوعة من البيروفسكايت/السيليكون كمرشحين واعدين لتكنولوجيا الطاقة الكهروضوئية من الجيل التالي بسبب كفاءتها العالية في تحويل الطاقة (PCE).^1-3. ومع ذلك، فإن الضغط الميكانيكي الناتج أثناء دورات الإجهاد البيئي المتكررة لا يزال يمثل تحديًا كبيرًا للخلايا الشمسية الترادفية المرنة المصنوعة من البيروفسكايت/السيليكون، مما يؤدي إلى تصفيح بيني وتدهور الجهاز. في هذا العمل، نقترح استراتيجية مزدوجة الطبقة العازلة مع آلية تحرير الضغط للتخفيف من القصف الأيوني بشكل تآزري أثناء ترسيب الاخرق اللاحق وتعزيز الالتصاق البيني مع الحفاظ على استخلاص الشحنة بكفاءة. SnO السائب_س يمكن للطبقة العازلة، التي تم تصميمها عن طريق ضبط وقت التطهير لترسيب الطبقة الذرية، أن تبدد طاقة الإجهاد، في حين أن طبقة SnO المدمجة_س يمكن للطبقة ضمان اتصال كهربائي قوي. بناءً على هذه الطبقة العازلة المزدوجة، تحقق الخلية الشمسية الترادفية المرنة، المبنية على خلية سفلية من السيليكون الرفيع للغاية بسمك 60 ميكرون، معدل PCE معتمد بنسبة 33.4% على 1 سم² المنطقة و PCE معتمد بنسبة 29.8٪ على مساحة بحجم الرقاقة تبلغ 260 سم² بقوة لكل وزن تصل إلى 1.77 واط/جم. تُظهر الخلايا الشمسية الترادفية المعدلة متانة جيدة، حيث تحتفظ بأكثر من 97% من كفاءتها الأولية في تحويل الطاقة بعد 43000 دورة انحناء تحت نصف قطر انحناء أقصى يبلغ حوالي 40 ملم في الهواء، وحوالي 97% بعد اختبار التدوير الحراري (-40 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية) لمدة 250 دورة.