钙钛矿-硅串联太阳能电池因其高效的光电转换性能而备受关注，但在商业化过程中仍面临诸多挑战。本研究通过在钙钛矿前层中嵌入铜硫氰化物（CuSCN），在纹理化的硅基底上实现了高效的空穴收集和钙钛矿晶界钝化，从而显著提高了电池的效率和稳定性。通过共沉积法制备的单片钙钛矿/硅串联器件，在1平方厘米面积下实现了31.46%的认证功率转换效率，且在45°C下经过约1200小时的最大功率点跟踪后，仍保持了其初始功率转换效率的93.8%。此外，经过超过1000小时的湿热测试（85°C和85%相对湿度），效率保持在90.2%以上。这一成果为钙钛矿-硅串联太阳能电池的商业化提供了新的思路。

苏州大学杨新波，张晓宏，浙江大学余学功和杨德仁在《Nature Photonics》上发表了题为“Efficient and stable perovskite-silicon tandem solar cells with copper thiocyanate-embedded perovskite on textured silicon”的论文，本研究成功制备了嵌入CuSCN的钙钛矿前层，与纹理化硅基底集成，实现了高效的空穴收集和晶界钝化。通过这种方法，我们制备的单片钙钛矿/硅串联太阳能电池在1平方厘米面积下达到了31.46%的认证效率，这是迄今为止基于无机空穴传输材料的串联太阳能电池的最高效率。此外，我们的串联器件在长期运行和湿热环境下展现出了卓越的稳定性。

1.高效空穴收集：通过在钙钛矿前层中嵌入CuSCN，实现了高效的空穴收集，提高了电池的光电转换效率。

2.晶界钝化：CuSCN的嵌入同时提供了晶界钝化效果，减少了非辐射复合，提高了电池的电压。

3.高稳定性：在45°C下经过1200小时的最大功率点跟踪后，电池效率保持在93.8%以上，显示出优异的长期稳定性。

4.湿热环境下的稳定性：在85°C和85%相对湿度的湿热测试中，电池效率保持在90.2%以上，证明了其在恶劣环境下的稳定性。

图1：展示了不同HTLs下钙钛矿薄膜的宏观和微观形貌，以及制备良率。CuSCN嵌入的钙钛矿薄膜展现出良好的覆盖性和晶粒尺寸。

图2：通过AFM-IR和XPS等技术，揭示了CuSCN在钙钛矿薄膜中的分布和作用。CuSCN主要分布在钙钛矿晶界，形成了局部的空穴收集接触。

图3：展示了CuSCN嵌入的钙钛矿/硅串联太阳能电池的结构和特性。包括截面SEM图像、认证的J-V曲线、EQE曲线以及稳定性测试结果。

图4：展示了钙钛矿薄膜在不同HTLs下的时间依赖性光致发光光谱，以及串联器件在不同条件下的稳定性测试结果。

杨新波，江苏特聘教授，博士生导师，苏州大学-隆基绿能光伏技术联合实验室主任。2010年博士毕业于中国科学院上海硅酸盐研究所，2010年至2020年先后在日本东北大学、澳大利亚国立大学和阿卜杜拉国王科技大学从事太阳能电池材料与器件研究工作。在Nature, Nature Energy, Joule, Advanced Materials等材料和能源领域权威期刊发表SCI论文90余篇（第一/通讯作者40+），国际权威光伏会议（IEEE PVSC、PVSEC等）做口头报告10余次，申请/授权发明专利10余项。目前主持科技部重点研发计划子课题、国家自然科学基金、江苏省碳达峰碳中和科技创新专项资金项目、江苏特聘教授项目、企业横向合作项目等10余项。主持/参与多项日本、澳大利亚、沙特光伏重点项目，澳大利亚科学委员会和荷兰科学研究组织项目评审专家，2018年第7届世界光伏大会分会场主席。

张晓宏，教授 博士生导师，1989年和1992年于北京航空航天大学获本科及硕士学位；1996年在北京理工大学获博士学位。1998年至2001年、2003年作为高级访问学者分别在香港城市大学COSDAF研究中心、英国剑桥大学Cavendish实验室从事研究工作。现任苏州大学党委书记，教授、博士生导师，教育部“苏州纳米科技协同创新中心”常务副主任，江苏省先进负碳技术重点实验室主任。是国家杰出青年基金获得者，教育部长江学者特聘教授，国家“万人计划”科技创新领军人才，国家重大研究计划项目（973）首席科学家，国家基金委创新研究群体项目负责人，英国皇家化学会会士，国务院政府特殊津贴获得者，国务院学位委员会评议组成员，国家基金委工程与材料科学部专家咨询委员会委员。获国家自然科学奖二等奖1项（排名1），何梁何利基金科学与技术进步奖1项，省部级科学技术一等奖3项。

余学功，浙江大学材料学院教授、博士生导师，国家杰出青年基金获得者，硅材料国家重点实验室副主任。1999年获浙江大学材料自动化专业学士学位，2004年获得浙江大学半导体材料专业工学博士，2002年10月至2003年9月在日本信州大学学习，2004年10月至2007年10月在德国IHP微电子研究所做博士后，2007年11月至2009年2月在美国北卡州立大学从事助理研究员工作，2009年3月回到浙江大学任副教授，2016年聘为教授，2021年聘为浙江大学求是特聘教授。主要从事晶体硅材料及器件的研究，承担/主持国家科技支撑计划重点项目课题、国家重点研发计划课题、国家自然科学基金等项目10多项，作为主要骨干参与了国家重大专项、国家自然科学创新群体等项目。作为主要完成人之一获国家技术发明二等奖1项、国家自然科学二等奖1项、省科学技术一等奖4项、省科学技术二等奖1项。在Advanced Materials、ACS Energy Letters等国际期刊上发表SCI论文200多篇；获国家授权发明专利30多项，多项成果实现了产业化应用。2014年获得国家优秀青年基金，2020年获得国家杰出青年基金。目前担任中国光伏行业协会理事、中国有色金属学会半导体材料委员会委员、中国可再生能源学会光伏专委会委员、中国电子材料行业协会理化分析专家委员会委员、“十三五”科技部氢能与可再生能源科技专项指南专家、Springer-nature Publisher旗下硅材料专业期刊Silicon的副主编。

杨德仁，目前担任浙大宁波理工学院校长，杭州国际科创中心首席科学家。担任国家自然科学基金创新研究群体、教育部长江学者计划创新群体、科技部重点领域创新团队和浙江省重点科技创新团队负责人；兼任国家重大科技专项（02）总体专家组成员，中国可再生能源学会副理事长等，兼任Elsevier旗下Micro and Nanostructures杂志主编，以及Journal of Silicon，Physica Solidi State等4个国际学术刊物编委。1985年浙江大学材料系本科毕业，1991年浙江大学材料系（硅材料国家重点实验室）获半导体材料工学博士，1993年浙江大学博士后流动站出站，并晋升副教授，其间在日本东北大学金属材料研究所访问工作。1995年初赴德国FREIBERG工业大学工作，1997年5月被浙江大学特批晋升教授，1998年初回国在材料（系）学院半导体材料研究所（硅材料国家重点实验室）工作。2000年获聘教育部长江学者特聘计划教授，2002年获国家杰出青年基金。2017年入选中国科学院院士。曾获聘国家科技部“国家重点基础研究发展计划专项”（973）首席科学家（2006年）等；曾担任国务院学位委员会学科评审组成员，国家自然科学基金信息学部专家评审组成员，中国电子学会学术委员会委员，Member of SEMI China Technical Committee和Member of SEMI China PV Committee等。曾担任20多个国际学术会议（分会）主席，60多个国际学术会议的国际顾问/程序委员会委员。第九届中国青年科技奖（2006年），浙江省 “十大时代先锋”  （2006年），国务院政府特殊津贴（2010年），浙江省特级专家（2011年）,全国优秀科技工作者（2012年），全国劳动五一奖章（2016年），浙江省劳动模范（2016年），全国先进工作者（2020年）。Elesvier中国高被引学者（2014-2022年）等荣誉。长期从事半导体硅材料的研究，主持（曾负责）国家973、863、国家科技重大专项、国家重点研发专项，国家自然科学基金重大、重点、科技部、教育部和浙江省的重大、重点科技项目等科技项目，在硅材料的基础研究上取得重大成果，生产实际中也产生重大经济效益。以第一获奖人获得国家自然科学二等奖2项，国家技术发明二等奖1项，何梁何利科学与技术进步奖1项，浙江省科学技术一等奖4项，省部级科学技术二等、三等奖及其它科技奖6项；以第二、三获奖人获得省科学技术奖一等奖4项。在国际学术刊物发表SCI检索论文930多篇，SCI论文他引20500多次，H因子71。

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