26.8%!26.18%(0.5 cm²)Me-4PACZ/钙钛矿界面再填新作!四川大学彭强&成都理工陈雨最新Angew!

来源:钙钛矿太阳能电池之基石搭建发布时间:2025-08-20 10:58:11

埋底界面的电荷传输与非辐射复合损失是制约钙钛矿太阳能电池(PSCs)效率和稳定性的关键因素。本研究筛选了一系列二磷酸酯路易斯碱分子,发现具有适宜烷基链和多重活性位点的N,N-双(二苯基膦)胺(N-DPPM)不仅能有效促进载流子传输,还可通过与欠配位Pb²⁺的配位作用及N⋯H氢键与FA⁺相互作用。这些特性促使钙钛矿沿(100)/(200)晶面形成高质量薄膜。值得注意的是,这些择优取向的低米勒指数晶面使异质界面能提升约两倍、晶界能降低两倍,从而平整化晶界沟槽,减少纳米级物理空隙并释放残余应力。最终,窄带隙(1.55 eV)、大面积(0.5 cm²)和宽带隙(1.73 eV)倒置器件的冠军效率分别达到26.80%、26.18%和20.59%。未封装器件在长期存储、热老化及光浸泡后均表现出卓越的稳定性。


器件制备

钙钛矿前驱体溶液的制备

(1)窄带隙(1.55 eV)钙钛矿:将PbI2、FAI、MAI、PbCl2和CsI按化学计量比Cs0.05MA0.05FA0.90PbI3溶解于DMF:DMSO(体积比4:1)混合溶剂中,配制1.6 M前驱体溶液,持续搅拌3小时后经0.22 μm针头过滤器过滤备用。

(2)宽带隙(1.73 eV)钙钛矿:将PbI2、PbBr2、FAI、FABr、PbCl2和CsI按化学计量比Cs0.2FA0.8Pb(Br0.3I0.7)3溶解于DMF:DMSO(体积比4:1)混合溶剂中,配制1.5 M前驱体溶液,持续搅拌3小时后经0.22 μm针头过滤器过滤备用。

器件制备流程

FTO导电玻璃依次经洗涤剂-去离子水溶液超声清洗20分钟,氮气吹干后紫外臭氧处理15分钟。在FTO基底上以2000 rpm转速旋涂NiOx水溶液(10 mg mL⁻¹)30秒,100℃空气环境中退火20分钟。随后以3000 rpm转速旋涂Me-4PACz乙醇溶液(0.5 mg mL⁻¹)30秒,100℃退火10分钟。将不同材料(DPP、DPPM、DPPE、DPPP和N-DPPM)分别配制成0.5 mg mL⁻¹乙醇溶液。对于N-DPPM处理器件,取50 μL N-DPPM溶液以6000 rpm动态旋涂25秒,100℃退火5分钟。随后分两步旋涂钙钛矿溶液:1000 rpm初始转速8秒,4000 rpm二次转速25秒,在第二步最后5秒时滴加120 μL苯甲醚作为反溶剂诱导结晶。钙钛矿薄膜110℃退火20分钟后,旋涂PDAI2异丙醇溶液(1 mg mL⁻¹)并在100℃退火10分钟。最后通过热蒸发依次沉积25 nm C60电子传输层、6 nm BCP缓冲层和110 nm银电极。

原文:https://doi.org/10.1002/ange.202511042


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202508/20/50006512.html
责任编辑:wanqin
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
西交大梁超AM:29.14%! 全钙钛矿叠层电池! 四硫富瓦烯原位双界面调控实现高效Sn-Pb及全钙钛矿电池!来源:钙钛矿人 发布时间:2025-12-26 10:48:30

西安交通大学梁超等人提出一种原位双界面调控策略:在前驱体溶液中引入平面刚性电子给体四硫富瓦烯(TTF)。TTF与锡-铅钙钛矿前驱体组分间的电子给-受相互作用,辅以TTF原位自组装在钙钛矿体相及上下界面的双重富集,协同调控结晶动力学、均化Sn氧化态、促进载流子在体相与双界面处的抽取与输运,并稳固钙钛矿晶格。

Sang Il Seok最新AEL:协同偶极工程释放宽禁带钙钛矿中92.8% S-Q 电压极限,用于叠层光伏来源:知光谷 发布时间:2025-12-24 09:20:57

最终,最优WBGPSC实现了VOC=1.29V、JSC=20.0mAcm、FF=82.8%和PCE=21.27%,对应Shockley–Queisser电压极限的92.8%。这些结果表明,协同缺陷钝化与能级调控对于释放WBG钙钛矿的完整电压潜力均至关重要。研究亮点:突破性电压表现:通过协同表面处理,宽禁带钙钛矿电池开路电压达1.29V,实现Shockley–Queisser理论极限的92.8%,为同类器件中最高之一。高效叠层集成:经处理的宽禁带钙钛矿作为顶电池,与硅底电池组成叠层器件,实现26.8%的光电转换效率与1.91V的高开路电压,展示其在实际叠层光伏中的应用潜力。

AFM:双功能电子传输层工程实现能级对齐与界面钝化,打造高效钙钛矿发光二极管来源:知光谷 发布时间:2025-12-23 10:00:54

我们深入研究了BPAH对ETL能级和迁移率的影响,并揭示了其与发光层之间的强相互作用,有效钝化了发光层表面缺陷,促进了电荷传输与辐射复合。研究亮点:一分子双功能:BPAH实现ETL能级调控与界面钝化BPAH分子插入POT2T分子间隙,改善π-π堆叠,提升电子迁移率;其咪唑基团与发光层中未配位Pb配位,增强铅-卤键结合力,有效抑制卤离子迁移与界面缺陷。

青岛科技大学周忠敏&中科院青岛生物能源与过程研究所逄淑平最新JACS:基于软硬酸碱理论设计硫醇交联剂,钙钛矿/SAM界面强韧化来源:先进光伏 发布时间:2025-12-22 16:34:53

论文概览针对倒置结构钙钛矿太阳能电池中钙钛矿/自组装单分子层异质界面机械稳定性差、制约器件长期可靠性的关键瓶颈,青岛科技大学与中国科学院青岛生物能源与过程研究所联合团队创新性地基于软硬酸碱理论,设计并筛选出一系列硫醇(-SH)基交联剂,用于强化界面化学键合并提升稳定性。

港科大周圆圆、港理工蔡嵩骅等人NC:揭秘钙钛矿电池性能的“隐形杀手”——晶内杂质纳米团簇来源:先进光伏 发布时间:2025-12-22 16:29:28

香港科技大学周圆圆、香港理工大学蔡嵩骅等研究团队,通过低剂量扫描透射电子显微镜首次在铯掺杂混合阳离子钙钛矿薄膜中,发现了一种新型亚稳态晶粒内杂质纳米簇。核心技术亮点首次发现晶粒内隐藏杂质:利用超低剂量扫描透射电镜,首次在原子尺度上直接观测并解析了隐藏在钙钛矿晶粒内部的亚稳态ABX型杂质纳米团簇的晶体结构。

四川大学彭强团队NC:溶剂蒸汽扩散驱动多尺度预聚集策略,助力有机太阳能电池突破20.7%效率!来源:先进光伏 发布时间:2025-12-22 16:25:04

论文概览精确调控活性层形貌是提升有机太阳能电池效率的关键,但其复杂性使得实现可重复的最优结构极具挑战。针对此难题,四川大学彭强、徐晓鹏团队创新性地开发了一种溶剂蒸汽扩散策略。实现效率突破:将单结有机太阳能电池效率推升至20.7%以上,跻身世界最高效率行列。结论展望本研究成功开发并验证了一种基于溶剂蒸汽扩散的、用于精确调控非富勒烯受体多尺度预聚集的通用策略。

同济大学材料科学与工程学院陆伟团队关于高熵钙钛矿氧化物材料用于低频电磁波吸收的最新研究成果发表于《科学·进展》来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:52:25

论文第一完成单位为同济大学材料科学与工程学院。同济大学陆伟教授与袁宾研究员为论文通讯作者。陆伟教授团队以电磁功能材料为主要研究对象,在多功能集成电磁防护材料等方向进行了系统性研究。在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支撑下,近期多项电磁防护材料研究成果发表于高水平期刊。

肖娟定&蒋晓庆&逄淑平Angew:揭示分子柔韧性在增强吡啶基缺陷钝化以实现高效稳定钙钛矿太阳能电池中的作用来源:知光谷 发布时间:2025-12-22 09:33:25

通过对钙钛矿/C界面进行分子调控以减少缺陷密度,对实现高效稳定的倒置型钙钛矿太阳能电池至关重要。然而,取代基柔韧性对钝化性能的影响仍未得到充分理解。研究发现,柔性中心取代基显著增强了吡啶基团的电子云密度,从而提升了其钝化能力,同时抑制了分子聚集并促进了更好的界面接触。

密西根大学龚曦文最新JACS::多层结构解析与再沉积策略实现高效稳定钙钛矿电池来源:先进光伏 发布时间:2025-12-22 09:02:57

研究发现,传统认知中的“单分子层”实则为多层结构,而钙钛矿制备中常用的DMF溶剂可洗脱超过50%的SAM分子,其中近半数直接来自与ITO基底结合的第一层。Figure4展示了再沉积策略对增强SAM稳定性的多重效益及其界面机制。未来,通过进一步优化SAM分子设计以增强层内与层间相互作用,并结合大面积均匀沉积工艺,有望在更复杂的叠层电池结构中实现界面效率与稳定性的协同提升。

Angew:扭曲的锡-氯化钙钛矿单晶异质结构来源:知光谷 发布时间:2025-12-22 09:00:28

值得注意的是,与最近报道的铅类似物PbCl相比,锡异质结构在钙钛矿层与共生层之间出现了扭曲。电子能带结构计算表明,Sn_CYS和Pb_CYS中钙钛矿与共生层能带的能量差异源于结构差异而非组成差异。Sn_CYS的结构各向异性也反映在其较大的面内光致发光线性各向异性比上。研究亮点:首次在自组装块体钙钛矿异质结构中实现可控层间扭曲,通过锡的5s孤对电子诱导结构畸变,改变了界面匹配方式。

震撼!26.48%@52cm²!全湿法工艺下可印刷介观钙钛矿光伏模组破纪录!来源:知光谷 发布时间:2025-12-22 08:44:14

近日,经第三方认证,万度光能全湿法工艺下可印刷介观钙钛矿模组认证效率达26.48%,突破纪录!万度光能致力于介观光电子平台技术产业化,是国家高新技术企业、省级专精特新企业、上市后备“金种子”企业。依托华中科技大学自主研发“武汉电池”,凭借独特拓扑互穿3D注入新机制,开创全湿法第三代光伏技术新赛道。核心技术以全湿法工艺与三层介孔膜结构为基础,填注钙钛矿吸光材料即完成器件制备。