长春应化所秦川江最新Science:稳定均匀自组装有机双自由基分子用于钙钛矿光伏

来源:印刷钙钛矿光电器件发布时间:2025-07-01 15:19:34

广泛应用于钙钛矿太阳能电池(PSCs)中的有机自组装分子(SAMs)需具备更高的性能,以支撑钙钛矿光伏技术的持续发展。鉴于此,长春应化所秦川江研究员在《Science》上发表题为“Stable and uniform self-assembled organic diradical molecules for perovskite photovoltaics”的文章。本研究通过供体-受体平面共轭策略(coplanar-conjugation of donor-acceptor strategy)设计了双自由基SAMs,以促进空穴在SAMs上的传输。得益于分子位阻设计(molecular steric hindrance design),该双自由基SAMs表现出优异的光热稳定性与电化学稳定性,同时具备更高的组装均匀性以及大面积溶液可加工性。采用先进的扫描电化学池显微镜-薄层循环伏安法(scanning electrochemical cell microscopy-thin-layer cyclic voltammetry)技术,本研究精确测定了SAMs的载流子传输速率、稳定性及组装特性。最终,基于该SAMs的PSCs实现了超过26.3% 的光电转换效率(PCE),微型组件(mini-modules, 10.05 cm²)效率达到23.6%,钙钛矿-硅叠层器件(perovskite-silicon tandem devices, 1 cm²)效率则突破34.2%。在45°C下进行最大功率点追踪(MPPT)2000小时后,PSCs仍能保持>97% 的初始效率。原文链接:10.1126/science.adv4551

创新点

双自由基分子设计

首创基于给体-受体平面共轭策略的稳定开壳层双自由基SAMs(RS-1/RS-2),通过分子位阻设计增强自由基稳定性,同时提升空穴传输效率与溶液加工性。

高精度表征技术

开发SECCM-TLCV联用技术,首次实现SAMs载流子传输速率、组装密度及电化学稳定性的原位精准测量,揭示双自由基SAMs的抗降解机制。

全维度性能突破

单结钙钛矿电池效率26.3%(4 mm²),大面积组件(10.04 cm²)效率23.6%钙钛矿-硅叠层器件认证效率34.2%(1 cm²)45℃ MPPT测试2000小时后效率保持率>97%,创稳定性纪录。

未来展望

机制深度探索

深入研究双自由基态与钙钛矿界面的自旋相互作用机制,优化分子能级匹配以进一步提升开路电压。

大面积工艺开发

拓展双自由基SAMs在米级钙钛矿组件上的溶液涂布工艺,解决超大面积均匀性控制难题。

叠层器件集成

开发适用于柔性、透光及多结叠层器件的双自由基SAMs衍生材料体系,突破理论效率极限(>40%)

责任编辑:zhouzhenkun
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
新区种子独角兽!用钙钛矿打开光伏新赛道来源:凤凰网 发布时间:2026-10-10 14:26:24

长春日耀光电科技有限公司是依托中国科学院长春应用化学研究所科研力量,于2023年9月在长春新区成立的东北首家专注钙钛矿太阳能电池研发与产业化的企业。公司以新型SAM分子材料、薄膜在线检测装备及钙钛矿电池组件为主营方向,已实现多项国际首创技术突破,包括无NiOx大面积制备工艺和SAM原位表征一体化装备,显著降低产线与制造成本。其钙钛矿/晶硅叠层电池效率达34.2%(NREL认证,全球前三),半透明电池效率率先突破12%。目前SAM材料市场渗透率超40%,大尺寸电池完成打样,省内首例钙钛矿自供能系统及100kW光储充电站即将落地。企业已签约多方战略伙伴,正加速建设中试线与电池产线,目标2030年建成投产,年产值不低于10亿元。

英利高效组件护航张北27万千瓦光储项目成功并网来源:英利发展 发布时间:2026-10-10 10:21:16

张北27万千瓦光储项目并网,英利能源独家供应“零缺陷”熊猫组件,通过43项差异化认证,适配坝上高寒大风环境。作为察汗淖尔流域治理+乡村振兴二期重点工程,项目助力京津冀清洁能源供给与新型电力系统建设,彰显英利全场景解决方案实力。

1.5GW!丽天智能中东再签大单来源:丽天智能 发布时间:2026-10-09 11:55:01

丽天智能在迪拜首发AFR仅12天后,即斩获中东1.5GW光伏自动化安装大单!首次将自动导航叉车机器人(AFR)与组件安装机器人(MMR)协同应用于GW级项目,实现从物料搬运到精准安装的全链路自动化突破,引领光伏施工向多机协同、连续智能迈进。

通威亮相首届Solar Manufacturing USA 2026,分享全球光伏技术演进与制造创新路径来源:通威股份 发布时间:2026-10-09 09:25:52

通威亮相Solar Manufacturing USA 2026,邢国强博士深度解析光伏技术演进:TOPCon市占率将达84%,TNC三代产品覆盖465W–770W;THC组件再破纪录达802.43W;xBC与钙钛矿叠层技术加速布局;垂直一体化+灯塔工厂+碳足迹认证,引领全球绿色智造。

全球布局:N型一体化产业链通全球 拓展国际化发展新空间来源:弘元绿能 发布时间:2026-10-09 08:50:48

弘元绿能与尚德开启双品牌战略协同,融合N型一体化产业能力与25年全球市场经验,在技术、制造、供应链及区域落地层面深度互补,夯实全链条协同优势,加速本土化响应与国际化拓展,共探能源转型下的可持续出海新路径。

光伏越装越多,为什么越来越难?——光伏产业正在面对的7个真问题来源:追风逐光话新能 发布时间:2026-10-08 09:18:45

本文围绕我国光伏装机规模历史性超越煤电(截至2026年7月达12.86亿千瓦)这一标志性进展,系统剖析了产业进入大规模发展阶段后面临的深层挑战。文章指出,光伏已从“如何低成本发电”的成本驱动阶段,转向“如何让电力产生真实价值”的系统价值竞争阶段。全文聚焦七大核心问题:组件持续降价与制造企业盈利承压的悖论;光伏高度标准化带来的同质化与“合成谬误”;东西部同步大规模建设背后的资源—负荷—时间错配矛盾;中午光伏出力集中导致的“捕获电价”下降与自我价值侵蚀;配电网承载能力日益成为发展的关键瓶颈;储能及各类“光伏+”模式在技术可行与经济闭环间的张力;以及行业竞争范式正由单一度电成本(LCOE)比拼,转向对项目时空适配性、电网协同性、市场响应力和系统价值贡献度的综合评估。这些变化共同指向一个本质命题:光伏发展的下一关,不是“能不能建”,而是“建了之后如何持续创造价值”。

云南能源集团开远市化工园区源网荷储一体化项目开工建设来源:云南能源集团 发布时间:2026-09-30 09:09:11

云南能源集团开远市小龙潭化工园区源网荷储一体化项目于9月29日正式开工,总投资11.65亿元,是云南省首批3个试点中首个取得并网批复、首个核准、首个开工的项目。项目涵盖电源侧(13万千瓦集中式光伏、3万千瓦分布式光伏、4万千瓦风电)、微网侧(新建220千伏及以下配电网)、储能侧(50兆瓦/100兆瓦时电化学储能)和负荷侧(解化搬迁升级后的年产50万吨合成氨及下游项目)。其核心目标是构建“新能源+智能微电网+工业负荷+新型储能”一体化系统,实现主网与微网协同调控、多能互补,提升供电保障能力、降低用能成本、增强综合效益。项目对推动红河州绿色化工产业集群发展、助力老工业基地低碳转型及服务国家“双碳”战略具有重要示范意义。(199字)

知识产权保护:光伏反内卷的“题眼”来源:投稿 发布时间:2026-09-30 08:46:39

本文探讨知识产权保护在光伏行业“反内卷”中的关键作用。面对产能过剩、低价竞争与技术同质化等挑战,主管部门正通过产能调控、价格监管和能效标准等“明线”措施治理行业失序;而知识产权保护则构成影响创新可持续性的“暗线”。文章指出,光伏技术研发投入大、周期长,若缺乏有效专利保护,先进技术易被低成本复制,导致先行者难以回收成本,企业转向低水平扩产而非持续创新。TOPCon快速扩散引发的过剩、BC技术凭借工艺壁垒保持溢价等案例印证了知识产权对技术价值实现的保障作用。文章强调,需将专利风险审查嵌入项目评估,提升维权效率,推动许可机制建设,并加强海外知识产权布局与应对能力,使知识产权真正成为支撑光伏高质量发展的制度基石。(198字)

隆锦彩色组件正式发布!来源:隆基LONGi Solar 发布时间:2026-09-29 05:57:24

隆基发布隆锦54版型彩色光伏组件,首创外表面陶瓷镀釉技术,实现RAL 8004/8007双色精准适配陶土屋面,兼顾高色彩还原(360–380Wp)与高功率(410–430Wp)。BC电池带来无栅线、哑光丝绒质感,15年色彩质保,让光伏真正融入建筑本体,推动能源与美学共生。

晶科飞虎3中标连云港青口盐场220MW渔光一体化项目来源:晶科能源JinkoSolar 发布时间:2026-09-29 05:21:46

连云港青口盐场220MW渔光一体化项目落地,晶科能源飞虎3 N型组件凭借27%电池效率、24.8%组件效率、-0.26%/℃超低温度系数及高盐雾可靠性,显著提升低辐照、遮挡、高温场景发电量,LCOE降低6%,年增收益超130万元,树立沿海盐田清洁能源转型新标杆。

广东:鼓励水泥企业一体化推进分布式光伏等开发运行来源:广东省发改委 发布时间:2026-09-29 05:15:44

广东省印发《重点行业节能降碳改造攻坚三年行动方案》,聚焦水泥等高耗能行业绿色低碳转型。方案明确提出,要有序提升水泥行业可再生能源使用比例,鼓励企业统筹建设与运营分布式光伏、分散式风电及多元储能系统,并推广余热余压的发电与供热高效利用模式。同时,针对传统行业新产品、新工艺标准更新滞后,以及光伏设备制造、数据中心等新兴领域标准缺失等问题,方案要求加快编制和发布覆盖化工、光伏制造、数据中心等重点行业的节能降碳相关标准规范,以强化技术支撑和制度保障,系统推进全省工业领域节能降碳工作。(198字)