美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)于2008年3月底宣布,研发的非硅基薄膜太阳能电池效率已可与标准的硅基太阳能电池相接近。
在试验中,NREL采用铜铟镓二硒化物(CIGS) 薄膜太阳能电池达到了使太阳光转化为能量的效率19.9%,开创了这类电池的世界新记录,据称,这是一个重要的里程碑。标准的多晶硅太阳能电池效率可高达20.3%。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/200805/14/2346.html
美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)于2008年3月底宣布,研发的非硅基薄膜太阳能电池效率已可与标准的硅基太阳能电池相接近。
在试验中,NREL采用铜铟镓二硒化物(CIGS) 薄膜太阳能电池达到了使太阳光转化为能量的效率19.9%,开创了这类电池的世界新记录,据称,这是一个重要的里程碑。标准的多晶硅太阳能电池效率可高达20.3%。
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屋顶太阳能电池板通常由晶体硅制成,其光电转换效率约为 25%。金属卤化物钙钛矿作为一类半导体材料,被认为是极具潜力的下一代太阳能电池材料,有望实现单晶硅电池难以企及的转换效率。采用钙钛矿制备叠层太阳能电池是一种前景尤为广阔的技术路径,这类电池的核心设计是将多种不同的光活性材料进行分层堆叠。
钙钛矿基叠层太阳能电池是下一代光伏技术的关键。作为核心组成部分,载流子传输层(CTL)在单结与叠层钙钛矿电池中均面临界面接触不良和载流子传输效率低等问题。
为此,我们提出了一种晶界能带反转策略,采用二丁基二硫代氨基甲酸铅作为界面钝化剂,同时实现了对1.68eV宽带隙钙钛矿薄膜的缺陷钝化以及晶界与晶粒间能带弯曲方向的反转。结合对空位缺陷的钝化作用,基于该策略的倒置结构器件实现了22.2%的功率转换效率,是目前空气中制备的1.68eV宽带隙钙钛矿电池中最高效率之一。本研究通过晶界能带反转策略,成功实现了高效率与环境制备的兼容性,推动了钙钛矿光伏技术的产业化进程。
单片钙钛矿/CuSe串联太阳能电池在串联构型中具有独特优势,包括理想的带隙配对、全薄膜结构、优异的抗辐射能力和出色的稳定性。这项工作使单片钙钛矿/CIGS串联电池与领先的钙钛矿/硅和钙钛矿/钙钛矿技术相媲美,为下一代光伏技术提供了可扩展、多功能的框架。研究亮点:效率突破:研制出效率超过30%的单片钙钛矿/CIGS串联太阳能电池,创造了该体系的新纪录,显著缩小了与钙钛矿/硅串联电池的效率差距。
光学带隙测试结果表明,Rh-Py的带隙为2.63eV,其他CILs则分别为2.91eV、2.84eV和3.06eV。进一步实验表明,Rh-Py由于其强分子内偶极矩,能够显著调节银电极的功函数,而其他CILs如TZD-Py、Rh-Th和Rh-Ph则显示出较小的调节作用。这项研究将Rh-Py作为反溶剂添加剂应用于钙钛矿太阳能电池,以实现界面缺陷钝化和能级调节。
富勒烯基电子传输层常用于锡基钙钛矿太阳能电池以实现高功率转换效率,但其存在成本高、合成复杂、电子迁移率低以及与钙钛矿相互作用有限等问题。该研究展示了非富勒烯ETL在锡基钙钛矿光伏中的潜力。研究亮点:高效率与大尺寸兼备:采用非富勒烯ETL材料P3,实现了小面积16.06%和大面积14.67%的高效率,且均通过第三方认证,为锡基钙钛矿太阳能电池的大面积化提供了可行路径。
我们揭示了掺杂机制,并证明此类掺杂剂可将钙钛矿/OSC异质结处的空穴提取效率提升45%。使用金属茂盐掺杂剂的钙钛矿/OSC光活性层,相比使用传统LiTFSI基掺杂剂的薄膜,对湿气诱导降解的耐受性显著增强。显著增强器件界面稳定性与空穴提取金属茂盐掺杂剂及其反应副产物中性二茂铁能有效钝化钙钛矿表面,诱导能带弯曲并形成表面杂化态,从而提升空穴提取效率。
本文苏州大学袁建宇等人报道了一种高效的原位熵配体工程策略,使用双磷酸酯来提升有机-无机杂化FAPbI量子点的分散性和电荷传输性能。研究亮点:效率突破:认证效率达18.23%通过DEHP熵配体工程,量子点太阳能电池实现18.68%的最高效率,是目前报道的最高效率之一,彰显该策略在提升器件性能方面的强大潜力。
AP中的硫代羧酸盐基团可强螯合欠配位Pb,钝化缺陷并抑制铅泄露;其含氮部分与I形成氢键,抑制碘空位形成。本工作证明了AP作为高效界面调控剂的有效性,并为稳定高效全无机PSCs的多功能分子工程提供了新思路。高效缺陷抑制与能级优化:AP处理显著提升薄膜结晶质量、降低陷阱态密度,并优化钙钛矿/空穴传输层能级对齐,实现高达22.16%的转换效率与1.29V的高开路电压。
通过协同利用分子内偶极与锚定基团-金属电极间形成的偶极,Rh-Py可显著增强界面偶极矩,不仅有效强化内建电场,还优化了有机太阳能电池的欧姆接触,使其能量转换效率突破20%。此外,Rh-Py与Pb之间的强相互作用可有效钝化钙钛矿薄膜中的Pb缺陷。
无机钙钛矿太阳能电池实现了超过21%的创纪录效率。团队成功解决了长期存在的难题,发明了一种在完全无机钙钛矿太阳能电池上制造耐用保护层的方法。解决退化问题限制钙钛矿太阳能电池采用的主要障碍是快速降解,暴露于湿度、温度或压力等波动的大气条件下,会导致钙钛矿材料在效率和材料性能上迅速下降。



