致真精密仪器助力钙钛矿太阳能电池突破性研究

近期，《Nature Energy》上发表了一项关于钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池效率与稳定性的突破性研究。

苏州大学联合香港理工大学、牛津大学及相关产业团队，开发出了用于钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的无铟氮氧化钛（TiOxNy）复合层，并于《Nature Energy》刊发基于多功能氮氧化钛复合层的钙钛矿/硅叠层太阳能电池的研究成果。

研究中，团队使用致真精密仪器‑多功能原子力显微镜（Atom Edge Pro）对TiOxNy/SAM与传统IZO/SAM界面的局域电流特性进行表征，为阐明其提升叠层电池效率与稳定性的作用机制提供了关键数据支撑。

氮氧化钛兼顾

载流子传输与漏电抑制

如何突破复合层在光学透明性、载流子复合效率与界面钝化之间的性能博弈，实现钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池效率与稳定性的协同提升，是光伏领域亟待攻克的核心技术难题。

研究团队开发出了一种用于钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的无铟氮氧化钛（TiOxNy）复合层，实现了效率为33.3%的1.0 cm²钙钛矿/晶硅叠层太阳电池，以及效率为30.6%的207.87 cm²工业尺寸器件，并显著提升了器件运行稳定性。

研究中，团队使用致真精密仪器‑多功能原子力显微镜的C-AFM功能模块，在正向和反向偏压分别为+1.5 V和−1.5 V的条件下，对TiOxNy/SAM与传统IZO/SAM界面的局域电流特性进行表征。

▲ C-AFM成像：实验组TiOxNy/SAM表面在正向（a）与反向（b）偏压下的导电性分布，对照组IZO/SAM表面在正向（c）与反向（d）偏压下的导电性分布，扫描范围：5 μm × 5 μm

经测定，空穴注入电流由IZO/SAM的8.7 nA提升至 TiOxNy/SAM的13.2 nA，电子漏电流由8.3 nA降至7.3 nA。

相关结果从纳米尺度证实，TiOxNy/SAM界面具有更低的空穴注入电阻，并能够形成更加致密、均匀的自组装单分子层。

以上数据为TiOxNy促进载流子传输、抑制局部漏电以及改善SAM覆盖提供了直接的微观证据，是建立“界面结构—载流子输运—器件性能”关系的重要支撑。

从技术积累

到支撑前沿科学探究

该研究突破了钙钛矿叠层电池长期存在的性能制衡难题，兼顾光电转换效率与器件稳定性，为高效率、低成本、可产业化的新一代钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池发展提供了重要技术范式。

致真AFM的高精度微纳电学表征能力，精准揭示了界面载流子传输与漏电调控机理，为光伏新材料界面机制解析与高性能器件迭代提供了关键的纳米尺度技术支撑。