ペロブスカイト-ペロブスカイト-シリコン三接合太陽電池のためのナノスケール界面の調整

タイトル	ペロブスカイト-ペロブスカイト-シリコン三接合太陽電池のためのナノスケール界面の調整
著者紹介	鄭建輝、王国梁、段磊平、段偉源、姜楊、フィービー・ピアース、高益軍、Mdアラファト・マフムド、Chwenhaw Liao、Tik Lun Leung、Jueming Bing、Zhuofeng Li、Zhenyu Sun、Xin Cui、クリストファー・ベイリー、マルコ・ヤンコベック, イ・ジェンペン, タオ・ルンミン, 鄭麗潔, 朱白紅, 孫躍, 孫南, 黄高生, 王麗, アンドレアス・ランベルツ, スティーブン・ブレムナー, 廖新琴, 呉頂珠, 謝国華, マティアス・ウラー・ロスマン, マルコ・トピッチ, デビッド・R.McKenzie、Kaining Ding、Wei Li、Zhong Chen、Anita W. Y. Ho-
雑誌	ネイチャー・ナノテクノロジー
日付	10/07/2025
土居	10.1038/s41565-025-02015-x
はじめに	三接合太陽電池は、単接合や二接合の太陽電池よりも電力変換効率において理論的に有利である。しかし、実用的なペロブスカイト-ペロブスカイト-シリコン・デバイスは、その潜在能力をフルに発揮し、商業的な実現性を高める上で課題に直面してきた。本研究では、安定性の低いフッ化リチウムの代わりに、塩化ピペラジン-1,4-ジウム処理を実施し、トップペロブスカイト接合の表面欠陥を緩和することで、重要な問題に対処する。さらに、原子層堆積酸化スズ上に堆積させた金ナノ粒子を最適化することで、トップペロブスカイト接合とミドルペロブスカイト接合の界面を強化し、最小限の光損失で効率的なオーミック接触を実現した。これらの戦略的進歩により、1cm²のトリプル・ジャンクション・セルは、開回路電圧3.16Vで27.06%という第三者検証済みの逆方向スキャン電力変換効率を達成した。このデバイスを16cm²に拡大すると、認証された定常状態の電力変換効率は23.3%となった。デバイスの寿命は、メチルアンモニウムを除去し、ルビジウムをペロブスカイトのバルクに組み込むことによっても向上し、塩化ピペラジン-1,4-ジウム表面層によって補完された。カプセル化された1cm²のセルは、最大出力点で407時間経過後も初期効率の95％を維持し、IEC 61215の熱サイクル試験にも合格した。これらの成果は、高効率で安定したペロブスカイト-ペロブスカイト-シリコンの三接合太陽電池の開発に向けて大きく前進したことを意味する。
引用	Jianghui Zheng, Guoliang Wang and Leiping Duan et al. Tailoring nanoscale interfaces for perovskite-perovskite-silicon triple-junction solar cells.Nat Nanotechnol.2025.DOI: 10.1038/s41565-025-02015-x
エレメント	錫（Sn） , ケイ素 (Si) , リチウム , フッ素 (F) , ルビジウム (Rb) , カーボン（C） , 水素 (H) , 窒素（N） , 酸素 (O)
産業	太陽エネルギー