MXene駆動のナノスケール電界効果接合による先進的4端子型ペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池パネル

ペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池の商業化は、高効率と安定性の実現およびスケーラビリティの維持にかかっています。本研究は、効率的な半透明トップモジュールを構築するために、ペロブスカイト活性層内に電界効果接合の形成を誘導する独自の手法を示し、それを4端子型ペロブスカイト/シリコンタンデムパネルに統合しました。MXeneベースのドーピングと表面勾配パッシベーションの相乗効果により、60 cm²の活性面積で16％を超える効率を持つ半透明ペロブスカイトモジュールを実現しました。これらを0.2 m²の4端子タンデムパネルに組み込み、19.45％の電力変換効率を達成し、両面受光型シリコンヘテロ接合セルの採用で30%の地面反射率条件下において発電密度は23 mWcm⁻²を超えました。クレタ島に設置したタンデムパネルは3ヶ月後も初期出力の95％以上を保持し、高い実環境安定性を示しました。本研究は、シリコン生産ラインに最小限の変更で適用可能なスケーラブルかつ高効率な次世代太陽光発電ソリューションへの重要な一歩を提供します。