Science+1！苏大科研团队联合企业开发无铟叠层光伏电池

今日，我校张晓宏教授、杨新波教授团队联合澳大利亚莫那什大学、正泰新能、博达新能和迈为科技等光伏领军企业的研究论文“Indium-Free Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells with Tin Oxide Recombination Layer and Electrodes”，在国际学术期刊《科学》（Science）上线。
该工作以苏州大学为第一单位发表，第一作者为我校与莫纳什大学联合培养博士生施伟，通讯作者为张晓宏教授、杨新波教授、莫纳什大学程渊教授和正泰新能研发总监李子佳博士。

新华社报道：《中澳校企合作开发无铟叠层光伏电池》

张晓宏、杨新波团队按照工业标准尺寸制造的无铟“钙钛矿/晶硅”叠层光伏电池

传统钙钛矿/硅叠层太阳能电池结构中，铟基透明导电氧化物（例如ITO和IZO）被广泛用作复合层和电极。然而，这一主流技术路线一直面临两大核心痛点。首先，铟属于稀有元素，全球储量十分有限，高昂的价格制约了叠层电池的大规模量产。其次，传统的磁控溅射沉积工艺极易对底层脆弱的功能层造成破坏，限制了叠层器件整体性能和良率。

为了攻克上述难题，研究团队创新性地开发了低损伤反应等离子体沉积（RPD）技术制备氧化锡（SnOx）中间复合层和透明电极。

研究证明，RPD-SnOx作为复合层能实现自组装单分子（SAM）空穴传输层更致密、更均匀的锚定，提升了电池的光电转化效率和稳定性。团队试制了1平方厘米和207.9平方厘米的无铟叠层电池。经国家太阳能光伏产品质量检验检测中心认证，两者初始光电转化效率分别达33.56%和30.98%。其中，207.9平方厘米的样品接受105天户外运行测试后，转化效率仍保持在初始水平的65%左右。

该工作突破了高效钙钛矿/晶硅叠层电池对铟基透明导电材料的长期依赖，构建了无铟SnOx复合互联层与透明电极体系，相较于传统铟基叠层电池，户外实域稳定性提高约6倍，透明电极成本下降约80%，转换效率提升约4%。

无铟叠层电池结构图、小面积认证效率、大面积组件认证效率和户外实测效果

张晓宏表示，铟的开采与提炼过程高耗能、高污染。团队近年来致力于探索低成本、可持续、规模化的光伏新材料体系与工程化技术路径，此次开发的无铟技术理论上可兼容现有产线，下一步，团队计划与企业合作尝试小批量生产。