钙钛矿太阳能电池在反向偏压下的电学失效及稳定性研究进展

来源:新能源与能效发布时间:2025-08-19 08:54:19

图片

图片

卤化物钙钛矿凭借其优异的光电特性和独特的缺陷容忍特性,在光伏领域展现出巨大的应用潜力,其单结太阳能电池的认证效率已突破26.95%。然而,钙钛矿材料中的离子键键能较弱,使其在电场作用下易发生离子迁移,导致器件在反向电偏压加载下呈现显著的电学不稳定性,严重阻碍了其商业化进程。特别是在大面积组件应用中,局部遮光效应会使被遮挡的子电池成为电阻,在相邻子电池驱动下被迫承受反向偏压,进而引发材料的结构降解和器件性能的急剧衰减。本文系统综述了钙钛矿太阳能电池在反向偏压下的失效机制,全面梳理了反向偏压稳定性的最新研究进展,重点剖析了反向击穿电压阈值与其电学演化规律,深入探讨了器件老化行为的诱因及稳定性提升策略,并评述了相关原位表征技术的应用进展。最后,本文进一步提出了通过机器学习辅助逆向设计材料体系、构建动态载流子输运模型等创新性解决方案,为攻克反向偏压稳定性这一关键科学难题提供了新的研究思路。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/202508/19/50006374.html

责任编辑:周末
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
金泽大学实施钛矿太阳能电池的铅稳定技术实地测试来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-09 16:18:43

东芝能源系统公司主导该项目,长州工业株式会社、电通信大学和金泽大学共同实施。该试验涉及将叠层的钙钛矿太阳能电池与铅稳定技术集成到户外测试模块中。该活动计划于2025年8月8日至2026年12月举行。

复旦大学赵岩&王洋&梁佳Nat Energy:厘米级无富勒烯锡基钙钛矿太阳能电池实现14.51%认证效率来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:33:49

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。

朱宗龙等人EES:金属茂盐作为可调控掺杂剂提升钙钛矿太阳能电池效率来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:14:09

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。

Joule:用可印刷碳阴极增强p-i-n型钙钛矿太阳能电池的可行性:极性反转的起源来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:10:16

可印刷的后电极是钙钛矿太阳能电池规模化应用的关键技术。碳电极在n-i-p结构中已广泛应用,但其在p-i-n结构中的应用因界面能量失配而受限。

天津大学叶龙AM:一种通用弹性体增韧剂用于解决高效有机太阳能电池的脆性问题来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:08:39

兼具高光电效率与机械弹性的有机太阳能电池对于可穿戴设备至关重要。本文天津大学叶龙等人引入一种广泛适用的策略,使用弹性体SEEPS,其通过精细调节与受体的相容性来实现OSCs的增韧。SEEPS诱导显著的次级弛豫以耗散应变能,使断裂应变提高超过11倍。

吴素娟&李永&刘治科AM:硫代羧酸盐介导的缺陷抑制与碘分子清除:实现22.16%高效稳定CsPbI₃钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 13:57:01

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。

剑桥大学Adv.Sci.:利用原位扫描透射电镜可视化钙钛矿量子点的应变耦合低温相变与缺陷动力学来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 13:54:55

室温亚埃级成像揭示了量子点中卤化铅钙钛矿晶格固有的原子特征与八面体倾斜,表明其在受热扰动前已处于预倾斜的低对称性状态。这些发现揭示了钙钛矿量子点本征的结构柔性,并为优化量子点在各类光电器件中的稳定性与效率提供了一种可扩展的后合成处理方法。

李晓东&方俊锋AM:ITO纳米颗粒稳定倒置钙钛矿太阳能电池中空穴传输层的自组装来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 13:43:55

近年来,随着自组装分子的应用,倒置钙钛矿太阳能电池的效率迅速提升,但SAM分子易脱附的问题严重制约了器件稳定性。本研究华东师范大学李晓东和方俊锋等人引入功能化的氧化铟锡纳米颗粒,以促进并增强SAM在基底上的自组装。与ITO基底上传统物理吸附、易脱附的OH不同,INPs上的OH基团键合稳定,能耐受溶剂冲洗和长期老化,从而抑制器件老化过程中SAM的脱附。

钙钛矿电池可申报!关于开展第15批 《上海市创新产品推荐目录》编制申报工作的通知来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-08 09:45:21

在“双碳”战略引领下,我国光伏技术创新再迎里程碑进展。近日,南京大学谭海仁教授课题组联合仁烁光能产业化团队,在清洁能源关键核心技术研发中取得重大突破。其研制的平米级商业化钙钛矿光伏组件,不仅实现了绿色环保制备,更在转换效率与产品可靠性方面双双达到世界领先水平。

KHP钝化埋底界面实现高效稳定钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:43:00

近日,中国科学院上海高等研究院光源科学中心研究人员成功将邻苯二甲酸氢钾作为多功能添加剂引入SnO2电子传输层,以同步改变ETL性质和SnO2/钙钛矿埋底界面。此外,KHP在ETL中均匀分布,并在热退火过程中逐渐扩散至埋底界面和钙钛矿层,进一步与未配位的Pb离子配位,降低钙钛矿的表面及体相缺陷密度,缓解薄膜内部应力。

无机钙钛矿太阳能电池以950小时运行达到迄今为止的最高效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:38:39

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。