在光伏技术领域，钙钛矿太阳能电池凭借其优异的光电性能与低成本潜力迅速崛起，单结器件已逼近其效率极限。为突破这一瓶颈，将宽禁带钙钛矿电池与窄禁带硅电池结合的叠层技术，成为提升效率、推动产业化的关键路径。目前，实验室小面积钙钛矿/硅叠层电池的认证效率已突破35%，展现出巨大的商业前景。然而，叠层器件的核心枢纽——位于顶底子电池之间的复合层，面临着严峻挑战。理想的复合层需同时满足高效载流子复合、高光学透明度及坚固的界面化学稳定性。当前主流方案中，含铟透明导电氧化物虽导电性佳，但其高横向导电性易导致分流漏电，降低填充因子和开路电压；而硅基隧穿结则存在严重的寄生吸收，限制了短路电流。这些痛点促使研究人员探寻一种无铟、低成本且性能均衡的新型复合层材料。
针对上述挑战，来自苏州大学杨新波教授、张晓宏教授，香港理工大学殷骏助理教授，以及杭州众能光电科技有限公司石磊博士和无锡博达新能源有限公司朱俊成功合作开发出一种多功能、无铟的钛氮氧化物（TiOₓNᵧ）复合层，作为钙钛矿/硅叠层电池的互联层。该材料通过反应溅射法制备，能够在实现高效垂直载流子复合的同时，有效抑制横向漏电，并为自组装单分子层提供三齿锚定位点。基于该复合层，研究团队在1.0 cm²的实验室器件上实现了33.3%的光电转换效率（认证效率32.8%），并在207.87 cm²的工业级迷你组件上取得了30.6%的认证效率，同时显著提升了器件的运行稳定性。该成果为叠层光伏技术提供了一种可规模化、可持续的互联新策略。相关论文以题为“High-performance perovskite/silicon tandem solar cells enabled by multifunctional titanium oxynitride recombination layers”发表在最新一期《nature energy》上。
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