昆明理工祝星&王华&陈江照&朱焘AFM:可乐定提升钙钛矿太阳能电池效率与稳定性

来源:知光谷发布时间:2025-08-26 11:31:45

钙钛矿薄膜中不可控的结晶过程会产生大量缺陷,尤其是顶部和底部界面处的缺陷,导致界面复合,严重损害器件效率与长期稳定性。

本研究昆明理工大学祝星、王华、陈江照和朱焘等人将多功能咪唑衍生物2-[(2,6-二氯苯基)亚氨基]咪唑烷(可乐定)引入钙钛矿前驱体溶液。可乐定通过多位点功能实现双界面钝化与结晶调控:富电子─NH基团与欠配位Pb²⁺离子配位,缺电子─C═N基团与未结合I₃⁻形成氢键;同时,两个Cl取代基稳定I₃⁻离子,有效钝化Pb─I反位缺陷。该协同机制抑制非辐射复合,稳定钙钛矿晶格并提升结晶度。双界面钝化进一步减少离子迁移,提高载流子传输效率。最终,可乐定修饰的钙钛矿太阳能电池(PSC)实现25.33%的冠军光电转换效率(PCE),开路电压(VOC)达1.16 V。

此外,可乐定增强器件的耐湿性与稳定性,在氮气环境中连续光照1500小时后,仍保留超过90%的初始PCE

文章亮点:

双界面钝化技术:通过可乐定的多位点作用(NH基团配位Pb²⁺、C═N基团氢键结合I₃⁻、Cl取代基稳定I₃⁻),同时钝化钙钛矿上下界面缺陷,抑制非辐射复合,提升晶格稳定性。

效率与稳定性双突破:器件PCE达25.33%(VOC 1.16 V),创同类研究新高;在连续光照1500小时后,效率保持率超90%,显著优于传统器件。

工业应用潜力:可乐定修饰策略简单高效,为钙钛矿电池产业化提供了低成本、高稳定性的解决方案,尤其适用于叠层器件等场景。



X. Zhao, K. Li, F. Li, et al. “ Clonidine Improves the Efficiency and Stability of Perovskite Solar Cells.” Adv. Funct. Mater. (2025): e15293.

https://doi.org/10.1002/adfm.202515293


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202508/26/50006958.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
一年产1GW钙钛矿太阳能及叠层组件产业链项目备案获批!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-07-21 09:27:37

青岛恒钛新能源科技有限公司年产1GW钙钛矿太阳能及叠层组件产业链项目于2026年7月17日完成内资项目备案。该公司成立于2026年7月,注册于青岛自贸片区中德生态园,聚焦新兴能源与新材料技术研发及光伏设备销售。项目立足钙钛矿电池这一光伏产业战略新方向——其单结理论效率达33%,叠层结构更可达45%–50%,显著高于晶硅电池的29.4%。当前,钙钛矿技术已进入产业化关键窗口期。山东省自2024年起密集出台专项政策,明确到2027年建成“材料—设备—电池—组件”全产业链,并支持GW级量产;青岛则依托42%全省相关专利、中科院青岛能源所等科研力量及首个113千瓦实证项目,形成较强研发与产业基础。该项目将强化区域协同,加速青岛由技术研发高地向产业化高地跃升。

35.5%!隆基再次刷新晶硅-钙钛矿叠层电池效率世界纪录来源:隆基绿能 发布时间:2026-07-16 09:28:24

隆基绿能宣布晶硅-钙钛矿叠层电池效率达35.5%,创世界新纪录!该技术理论极限达43%,远超单结电池。年内屡破纪录,35.2%效率已入第68版《太阳能电池效率表》,大尺寸组件效率达31.4%,产业化进程加速。

120颗卫星,用上钙钛矿太阳翼!光因科技与遨天科技达成战略合作来源:光因科技 发布时间:2026-07-16 08:51:16

2026年7月,光因科技与遨天科技签署战略合作协议,共同推进钙钛矿太阳翼在商业航天领域的应用。双方将围绕该新型空间电源的适配设计、在轨验证、批量供货及规模化部署开展深度协同,旨在推动钙钛矿光伏技术从试验验证迈向星座组网阶段。根据规划,遨天科技拟于2031年前发射120颗卫星,并向光因科技采购其钙钛矿太阳翼总体解决方案。作为国内商业航天电推进领域的领军企业,遨天科技已建成商用电推进智能产线,交付超200台推进系统,其中百余台已入轨,广泛支撑国家重大星座建设;光因科技则依托钙钛矿光伏产业化能力,成为遨天卫星电源系统的核心供应方。(198字)

Nature!钙钛矿-有机叠层电池效率28.04%刷新世界纪录!来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-07-15 10:04:38

本文报道了中科院化学所李永舫院士、孟磊研究员团队在钙钛矿-有机叠层太阳能电池领域的重大突破。针对宽带隙钙钛矿前电池存在的卤素相分离导致电压损失大、稳定性差等瓶颈,团队提出“全阶段调控”策略,设计并引入可光转换添加剂TDB分子:在成膜阶段稳定碘溴混合相,光照下原位转化为强锚定钝化分子,全程抑制相分离。由此制备的宽带隙子电池开路电压创同类纪录,与窄带隙有机后电池精准集成后,叠层器件获得28.80%的实验室效率和经第三方认证的28.04%稳态光电转换效率,刷新世界纪录;同时在625小时持续光照后仍保持90%初始效率。该技术兼具高效率与高稳定性,有望拓展至建筑、交通、可穿戴设备及航天等多元应用场景。(199字)

MSWay与Halocell Energy签署合作备忘录,联合攻关柔性钙钛矿太阳能电池技术来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-07-15 08:54:14

MSWay与Halocell Energy近日签署合作备忘录,双方将联合推进柔性钙钛矿太阳能电池的产业化。MSWay将为其提供自主研发的柔性透明电极(FTE)材料,该材料具备高透光率、优异导电性与强机械柔韧性,是提升钙钛矿电池电荷收集效率、耐用性及整体性能的关键组件。这些FTE材料将被集成至Halocell Energy基于卷对卷(R2R)工艺的可打印钙钛矿太阳能电池生产流程中,以加速轻质、高效柔性光伏产品的规模化制造。此次合作旨在开发面向高价值及新兴应用场景的灵活太阳能解决方案,既是MSWay拓展国际技术联盟的重要举措,也为其柔性电极技术进入全球下一代太阳能市场奠定基础。双方将持续协作,推动柔性光伏技术商业化进程,助力可持续能源产业发展。(199字)

全行业首条1GW轻质柔性钙钛矿太阳能电池项目签约!来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-07-13 08:59:31

7月11日,咸阳市在咸阳高新区集中签约6个光电产业项目,总投资78亿元,涵盖光无源器件、滤光片、纳米偏振片、光学设备自动化及轻质柔性钙钛矿太阳能电池等领域。其中,西安天交新能源有限公司投资建设的轻质柔性钙钛矿项目为全行业首条1GW量产线,依托西安交通大学吴朝新团队自主研发的低成本大面积制备工艺与高可靠性薄膜封装技术,突破柔性钙钛矿电池在效率、稳定性和可弯折性方面的瓶颈。该技术跨界融合柔性电子封装经验,显著提升产品可靠性与经济性,可生产超轻、超薄、可弯曲电池,适用于物联网、BIPV、车载光伏及航空航天等高端场景。项目填补咸阳市在光电转换与光电子材料领域的产业空白,标志企业由中试验证迈入规模化量产新阶段。

钧达股份地面钙钛矿叠层电池效率达33.53%来源:光伏前沿 发布时间:2026-07-06 09:13:07

钧达股份于7月3日披露,其自主研发的地面用钙钛矿/晶硅叠层电池在实验室条件下实现33.53%的小面积光电转换效率,达到行业领先水平,并已完成关键技术验证。该效率已突破传统晶硅电池约29.4%的理论极限,处于当前头部企业33%—35%的主流区间。与此同时,公司还在推进适配太空环境的柔性钙钛矿-晶硅叠层电池研发。不过,两项技术均处于实验室阶段,尚未产生营收与利润。产业化面临三大瓶颈:钙钛矿材料长期稳定性不足(理论寿命仅3—5年)、大面积制备中均匀性控制难度大、量产工艺和产线建设仍处初期验证阶段。整体来看,该技术虽具颠覆性潜力,但商业化进程尚需较长时间。

天合光能取得光伏接线盒相关专利,光伏接线盒外包安装,提升抗冲击与连接稳定性来源:新浪证券 发布时间:2026-07-02 11:01:15

本文介绍天合光能股份有限公司于2025年4月22日申请、2026年6月30日获授权的一项光伏接线盒实用新型专利(授权公告号CN224438938U)。该专利核心在于采用外包式结构设计:盒盖设有安装腔,盒体嵌入其中,二者通过外侧壁的第一固定件与安装腔侧壁的第二固定件配合实现锁紧。这种外包安装方式显著增强了接线盒整体的侧向抗冲击能力;同时,全方位内扣锁紧结构提升了盒盖与盒体之间连接的稳固性与可靠性。专利涉及技术领域为太阳能光伏系统组件中的接线盒结构优化,旨在解决传统接线盒在户外复杂环境下易受冲击、连接松动等问题。

山东科技大学科研团队在柔性钙钛矿太阳能电池研究方面取得新突破来源:中新网 发布时间:2026-06-30 10:11:41

山东科技大学豆洁、段加龙、唐群委团队在柔性钙钛矿太阳能电池稳定性难题上取得重要进展,相关成果发表于《Nature Communications》。针对柔性器件中钙钛矿层与聚合物基底热膨胀失配导致的疲劳裂纹问题,团队提出“错位偶极工程”策略,设计出一种可修复的含氟聚合物弹性体并引入钙钛矿薄膜。该材料显著增强晶界韧性、抑制热膨胀,从而缓解热应力损伤。实验显示,柔性器件光电转换效率达25.54%,刚性对照器件为26.83%;在严苛条件下表现优异:经11000次弯曲和500次热循环后,效率仍保持初始值90%以上。该研究为高稳定性、长寿命柔性光伏器件的实用化提供了新路径。

武汉理工大学AM:无反溶剂法制备高效α-FAPbI₃钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-06-22 09:35:36

本文报道武汉理工大学团队针对无反溶剂法制备α-FAPbI₃钙钛矿太阳能电池所面临的成核缓慢、结晶不均及溶剂化中间体干扰等关键瓶颈,提出一种基于分子偶极矩调控的添加剂策略。研究筛选出偶极矩为1.9 Debye的氟取代间苯二甲酸二甲酯衍生物(DMIP-F),其可通过与Pb²⁺、FA⁺和I⁻形成多重配位与氢键作用,显著抑制不利中间相生成,将α相主导时间从150秒以上大幅缩短至23秒,从而获得高结晶性、低缺陷密度的高质量钙钛矿薄膜。基于该工艺,无反溶剂正置结构器件实现26.28%的光电转换效率,为同类器件最高公开纪录;同时展现出优异稳定性——85℃老化1500小时后效率保持93.7%,最大功率点追踪1000小时后仍维持初始效率的90%。

北京大学周欢萍/严纯华等Nature:原位聚合限域策略实现高效蓝光钙钛矿LED来源:北京大学材料科学与工程学院、北京大学新闻 发布时间:2026-06-18 15:22:05

北京大学周欢萍、严纯华与孙聆东等合作,在《自然》发表研究,提出“原位纳米晶限域”策略,突破蓝光钙钛矿LED(PeLED)发展中高结晶性与小尺寸难以兼顾的核心瓶颈。该策略利用可聚合配体在结晶过程中原位形成聚合物网络,动态限制纳米晶生长,既抑制晶粒过度长大,又延长晶格重排时间,从而获得尺寸均一、缺陷少、结晶度高的纳米晶;同时诱导正交相向立方相转变,削弱电子-声子耦合,提升辐射复合效率。所得薄膜光致发光量子产率(PLQY)达83%,据此制备的蓝光PeLED在491 nm处实现21.8%的外量子效率(EQE),并使器件运行寿命提升超6倍。该方法具有普适性,为高性能光电材料设计提供了新路径。