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太陽電池：ペロブスカイト/シリコンタンデム型太陽電池のための光電子結合の向上
Nature 623, 7988 doi: 10.1038/s41586-023-06667-4
モノリシックなペロブスカイト/シリコンタンデム型太陽電池は、手頃なコストで高い電力変換効率（PCE）が期待されるため、非常に魅力的である。最先端のタンデム型太陽電池では、ペロブスカイトトップセルが、透明導電性酸化物（TCO）上にアンカリングされた自己組織化単分子層（SAM）によってシリコンヘテロ接合ボトムセルと電気的に結合しているため、これらのサブセル間の効率的な電荷移動が可能になる。しかし、再現性のある高性能タンデム型太陽電池には、エネルギー的に均一なSAM被覆が必要であり、これは、特にテクスチャーが形成されたシリコンボトムセル上ではまだ困難である。今回我々は、相互接続TCOとして極薄（5 nm）の非晶質（アモルファス）インジウム亜鉛酸化物（IZO）を用い、結晶粒がないことに起因するIZOの高い表面電位均一性と、一般的に使用される結晶性TCOと比べて密度の高いSAMアンカリングサイトを利用することによって、この問題を解決した。同様に薄いIZO裏面電極と改良型の前面接触スタックを通した光学的増強と組み合わせることで、独立機関による認証PCE値32.5％が得られた。この値は、ペロブスカイト/シリコンタンデム型太陽電池では最高ランクである。今回の極薄透明接触の手法では、インジウムの消費が約80％削減され、これは、持続可能な太陽電池製造に重要である。
