柔性可穿戴电子是未来电子元器件发展的热点方向,电源是其重要的组成部分。目前,电源对可穿戴电子的户外使用性、大面积贴合性和安全性有较大限制。
中科院化学所绿色印刷院重点实验室研究员宋延林课题组通过纳米组装—印刷方式制备了蜂巢状纳米支架,可作为力学缓冲层和光学谐振腔,从而大幅提高柔性钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和力学稳定性。
该研究为研发新一代可穿戴电子设备提供了新的思路和方法。
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Empa、四川大学、国立清华大学、FluximAG、苏黎世联邦理工学院和斯洛伐克科学院的研究人员证明,超薄PEDOT:PSS中的垂直相分离会产生界面偶极,限制柔性钙钛矿叠层电池性能,而将曲拉通加入PEDOT:PSS可抑制这些偶极子并提升器件效率。柔性全钙钛矿叠层太阳能电池和微型模块。本研究不仅揭示了PEDOT:PSS中界面偶极子作为钙钛矿叠层中的隐藏损耗机制,还提供了一种可扩展的克服方法。
12月18日,工业和信息化部办公厅、住房和城乡建设部办公厅、交通运输部办公厅、农业农村部办公厅、国家能源局综合司发布关于征集智能光伏典型案例的通知。其中,在先进光伏产品范畴中,包括高转化效率钙钛矿及叠层太阳能电池、柔性太阳能电池,以及相关产业链配套高质量、高可靠、低成本设备及材料等方向。
柔性钙钛矿太阳能电池(pero-SCs)是硅基光伏的有力补充,但其稳定性尤其在长期潮湿环境下仍远低于工业标准,这主要是由于水分子可透过柔性塑料基板渗透进入器件。传统疏水夹层虽能阻隔水分,但通常与极性钙钛矿前驱液不相容,因此难以用于钙钛矿薄膜下方。
近日,南京大学谭海仁教授团队联合仁烁光能(苏州)有限公司,攻克了钙钛矿薄膜生产中绿色溶剂制备以及薄膜制备均匀性的难题,实现了钙钛矿光伏组件光电转换效率和组件长期运行可靠性的双重突破。
在室内光照条件下,VIPS修饰的柔性器件效率超过40%。
柔性钙钛矿太阳能电池实现了高效可弯曲能量转换,为下一代可穿戴设备提供了可能。然而,从实验室原型到工业规模组件的转化进程,受限于印刷过程中钙钛矿胶体颗粒的非均匀沉积,导致光电转换效率下降。
本研究嘉兴学院周二军、北京化工大学于润楠和谭占鳌等人通过引入金属螯合物,调控钙钛矿薄膜的纳米力学性能。该策略不仅聚焦于薄膜的纳米力学特性,还揭示了其物理性能与机械柔韧性之间的内在联系。纳米力学-光电性能协同调控:系统阐明了金属螯合物通过静电作用与氢键调控薄膜模量与应变,同步提升载流子寿命与器件稳定性,为柔性光电器件设计提供新思路。
钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池兼具高效率与低成本的优势,具有巨大的发展潜力。近期,《自然》杂志同时发表的两项柔性钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池的研究,报道了该方向效率及稳定性的重大进展。图1.使用双缓冲层氧化锡的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池,性能分析及各项参数对比。最终研制出的柔性钙钛矿-晶硅叠层电池效率高达33.6%,开路电压达到2.015V。
中国制造商表示,该叠层电池采用双缓冲层策略开发,既提升了界面粘附力,又保持了高效的电荷提取。图片来源:隆基中国光伏组件制造商隆基宣布,其1平方厘米柔性钙钛矿-硅叠层太阳能电池实现了33.35%的功率转换效率。在标准照明条件下测试时,1cm串联电池效率为33.35%,开路电压为1.996V,短路电流密度为19.77mA/cm2,填充因子为84.5%。
柔性钙钛矿太阳能电池是下一代便携式、可穿戴及建筑一体化光伏器件的理想候选者。这一双重功能促使EtOPACz在柔性基底上组装形成致密、均匀的分子层,从而增强界面附着力、改善钙钛矿薄膜质量并促进空穴提取。因此,采用EtOPACzSAM的f-PSCs实现了25.11%的卓越能量转换效率,为目前报道的f-PSCs中最高值之一。这些结果表明,极性醚链段工程为同时优化高性能f-PSCs的界面接触、电荷传输和机械耐久性提供了一条强有力的策略。
科学家们揭示了微观缺陷如何引发钙钛矿太阳能电池的灾难性故障。由科罗拉多大学博尔德分校的RASEI研究员MikeMcGehee领导,并与国家可再生能源实验室的科学家合作的一项研究,在《Joule》期刊上发表了新的发现,这些发现可能有助于克服在规模化生产下一代钙钛矿太阳能电池时面临的一个主要挑战。McGehee课题组在创造和优化钙钛矿太阳能电池方面有着长期的成功经验。这项工作代表了钙钛矿太阳能电池商业化征程中的关键一步。



