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两亲性聚合物共网络由纳米尺度相分离的亲水和疏水域组成,近年来在被动光子学应用中引起关注。掠入射广角X射线散射表明,发光团的分子平面性和二面角通过范德华相互作用影响BHJ的堆叠,进而影响电荷传输。研究亮点:创新性引入APCNs作为多功能支架:利用其纳米相分离结构,成功将亲水性下转换发光团与疏水性PM6:Y6体异质结在空间上隔离,解决了材料不相容和能级不匹配问题。
二氧化锡薄膜常用作p-i-n钙钛矿太阳能电池中的缓冲层,用于保护底层材料在电极溅射过程中免受损伤。重要的是,将该SnO层集成到p-i-n太阳能电池中后,其真空沉积过程有效缓解了电极溅射引起的性能衰退,钙钛矿/C层结构保持完好。该研究确立了热蒸发SnO作为原子层沉积SnO的有力替代方案,适用于p-i-n钙钛矿太阳能电池中的缓冲层应用。
针对这一挑战,浙江大学陈红征团队提出了一种新型后处理策略——溶剂浴热退火,实现了大面积OSC活性层在空气环境下的高效热处理。结论展望该研究开发的STA技术成功解决了传统热退火在空气中导致的薄膜降解与性能下降问题,通过PFD溶剂浴实现均匀加热与有效保护。该空气兼容、可扩展的退火策略为有机太阳能电池的大面积制造与商业化应用提供了切实可行的技术路径。
该论文通过在钙钛矿太阳能电池(PSCs)中嵌入由2 - 羟丙基-β- 环糊精(HPβCD)和1,2,3,4 - 丁烷四羧酸(BTCA)组成的自交联超分子复合物,同时解决了铅泄漏、铅毒性及器件稳定性问题;改性后PSCs 冠军功率转换效率(PCE)达22.14%,严重破损器件经522 小时动态水冲刷仍保持97% 初始效率且铅泄漏量< 14 ppb(符合美国EPA 标准),铅毒性降至与无铅PSCs 相当水平,还实现了铅的闭环回收,为PSCs 商业化提供可持续路径。
解决这一相不稳定性问题对于释放钙钛矿太阳能电池在实际应用中的全部潜力至关重要。然而,碘引导的相变对钙钛矿的结构完整性构成了重大威胁。这项研究,通过在前驱体中策略性地引入噻二唑异构体,制备了光活性相稳定的钙钛矿,用于高效太阳能电池。
华南理工大学段春晖团队联合西湖大学、上海大学等多单位,提出了一种面向“太阳能窗”应用的可规模化聚合物给体PPT-3。技术亮点1.可规模化合成:采用无锡DArP法,成功将PPT-3合成规模从毫克放大至20克,产量80%,材料成本仅6.1USD/g。结论展望本研究通过理性分子设计与绿色合成路径,成功开发出可规模化聚合物给体PPT-3,实现了18%的高效有机太阳能电池与120cm、AVT40%、PCE=6.69%的半透明组件,首次在材料合成、器件性能与制造成本之间实现了高效平衡。
钙钛矿材料的相不稳定性仍是其光伏实际应用中的主要障碍。此外,2NTD有效抑制了I/I物种的形成,钝化了相关陷阱态,从而减少了由有害碘物种引起的钙钛矿薄膜自降解行为。这一改进显著提升了钙钛矿在富碘环境下的结晶性和相稳定性。研究亮点:高效稳定的倒置钙钛矿太阳能电池:通过2NTD调控FA构型熵,实现26.63%的高效率,并显著提升器件在高温与光照下的长期稳定性。
提供了对双重钝化策略的全面评估,强调其在稳定高效钙钛矿太阳能电池中的潜力。b)钙钛矿太阳能电池在钙钛矿/Spiro界面使用金刚烷等离子体聚合物薄膜作为钝化层时的电流密度-电压曲线。双钝化钙钛矿太阳能电池的稳定性提升不仅归因于对潮湿环境的保护作用,还由于缓解了TiO2在紫外光辐射下光催化效应引起的降解。
论文概览针对钙钛矿太阳能电池中存在的固有缺陷与卤化物离子迁移导致稳定性不足的关键问题,天津师范大学设计并合成了一种新型电子缺位双苯芳烃大环分子NBP,通过反溶剂注入法将其引入钙钛矿薄膜。结论展望本研究通过合理设计电子缺位双苯芳烃大环分子NBP,成功实现钙钛矿结晶过程调控、体相与界面缺陷钝化、以及卤素离子迁移抑制的“三位一体”协同提升,最终获得效率超过25%、兼具优异高温与操作稳定性的钙钛矿太阳能电池。
东南大学姚惠峰团队创新设计具有选择性溶解性的二维共轭聚合物PBDB-tvt,通过长共轭侧链修饰BDT单元,成功将其用作多功能中间层,构建顺序沉积混合器件,最终实现20.3%的效率突破。结论展望本研究通过合理分子设计,开发出具有选择性溶解特性的二维共轭聚合物PBDB-tvt,作为多功能中间层应用于顺序沉积混合器件,有效调控了活性层垂直相分布,增强了短波长光吸收,并显著提升了电荷传输与提取效率,最终实现了20.3%的高效率与优异稳定性。
苯基铵已广泛用于缺陷钝化,通过在3D钙钛矿顶部形成准2D钙钛矿层来增强钙钛矿太阳能电池的光伏性能。该反应加速了钙钛矿的降解,从而降低了光伏性能和长期稳定性。在这里,N、N-二甲基苯磺酰胺是一种通过简单工艺合成的非离子二元化合物,被用作缺陷钝化材料。此外,DMBSA钝化有效地抑制了非辐射复合,而其偶极矩感应出电场,促进了空穴向空穴传输层的高效转移。



