陈义旺&张光烨&王宇飞AM:通过热力学工程化的层间扩散和激子产生实现20.64%且稳定的二元有机太阳能电池

来源:知光谷发布时间:2025-09-02 10:58:34

有机太阳能电池(OSCs)因其轻质、柔性和可溶液加工等优势而备受关注,其功率转换效率(PCE)已突破21%,尽管热力学在活性层优化中起着核心作用,但尚未解决的温度依赖机制阻碍了有机太阳能电池效率的进一步提高。当前高性能体系广泛使用的D18给体聚合物虽具有利于电荷传输的刚性平面结构,但其极强的结晶倾向也导致了加工困难。常用的顺序沉积(SqP)工艺面临给受体界面能不匹配的挑战,阻碍了有效的层间渗透,造成激子损失,而传统热溶液法则存在膜厚一致性差的问题。

针对上述问题,本文采用实时热成像来揭示在热基板(HS)上的活性层膜的顺序处理(SqP)期间的温度受控组装动态。与广泛采用的热溶液技术相比,HS工艺在SqP过程中为活性层提供了更高的温度和更长的加热时间,从而加速了底层的液相重组和成核。HS诱导的界面能差促进层的相互渗透,并在有源层的底部区域实现合适的给体含量,同时促进激子的产生。高度结晶的纤维状结构提高了空穴迁移率并抑制了非辐射复合(0.214 eV),产生了高填充因子(81.00%)和开路电压(0.868 V)。100 nm厚的D18 HS/eC9器件实现了19.75%的效率(对比对照的18.89%),并且在270 h后在1001太阳光照下保持其初始效率的90%(对比对照的84%)。在2PACZ作为空穴传输层的情况下,在三个系统中证明了超过20%的效率:20.02%(D18/eC9-4F)、20.25(D18/eC9)和20.64%(D18/L8-BO,认证为20.10%)。值得注意的是,HS处理的300 nm厚的二元器件实现了超过18.12%的效率。

相关研究成果发表于Advanced Materials上。深圳技术大学硕士生孙康博为该论文的第一作者,深圳技术大学王宇飞助理教授、深圳技术大学张光烨副教授、南昌大学陈义旺教授为该论文的通讯作者。


原文地址:

https://doi.org/10.1002/adma.202509806

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
水下太阳能电池实现南海10米深处稳定运行来源:中国科学报 发布时间:2026-09-15 10:05:58

本文报道了西南联合研究生院与云南大学张文华团队在水下太阳能电池领域的突破性进展:其研发的宽能带隙浸没式钙钛矿太阳能电池,可在南海10米水深下稳定运行,单次工作两小时即可输出324兆瓦时电能,满足锂离子电池充电需求;在模拟及实地测试中,电池经1160小时运行和300天氮气储存后,效率分别保持近乎不变和达初始值的96%,展现出优异的水下耐久性与长期稳定性。研究通过定制光学滤光系统模拟水下光谱,并成功将大面积电池模块集成于水下机器人,在涠洲岛海域完成真实环境验证。该成果为远海传感器、监测设备及通信系统提供了可行的绿色能源解决方案,并为后续探索不同水深极限及建立水下光伏标准化测试体系奠定基础。(199字)

美国商务部最终对来自印度、印度尼西亚和老挝的太阳能进口征收高额关税来源:路透社 发布时间:2026-09-14 08:52:30

美国商务部最终裁定,对来自印度、印度尼西亚和老挝的太阳能电池及组件征收高额反倾销与反补贴关税,认定这些国家生产商存在倾销行为并获得不公平政府补贴。具体税率方面,三国反倾销税率分别为123.04%、94.36%和65.43%;反补贴税率则分别为126.09%、73.2%–173.7%和82.03%–153.67%。该调查由美国太阳能制造与贸易联盟发起,成员包括First Solar、韩华Qcells等本土企业。联盟称此举旨在维护公平竞争环境。下一步,美国国际贸易委员会将于10月14日裁定进口是否对国内产业造成实质性损害;若认定成立,商务部预计11月发布最终征税命令。此案延续了自2012年针对中国太阳能产品启动的长期贸易争端,反映了美国为遏制产能转移、保护本土制造业所采取的持续性贸易措施。(199字)

包头市:布局钙钛矿、叠层等新一代太阳能电池技术来源:包头市人民政府 发布时间:2026-09-11 08:49:42

包头市于9月8日发布《“十五五”时期推动清洁能源产业高质量发展行动方案》,旨在加快构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系,助力老工业基地绿色转型。方案提出到2030年实现新能源并网装机2400万千瓦、储能装机750万千瓦的发展目标,并围绕供给提升、储能扩容、风光制氢、传统能源清洁利用及生物质开发五大方向部署重点任务。在装备升级方面,强调做优晶硅光伏配套(如铝边框、多晶硅芯),同时前瞻性布局钙钛矿、叠层等新一代太阳能电池技术产业,推动技术迭代与本地化配套。此外,方案还系统规划了电网强化、氢能管网、充换电设施、创新平台建设及产业生态优化等支撑举措,突出以新质生产力引领清洁能源全产业链高质量发展。(199字)

台风登陆后,晶科飞虎3交出了怎样的答卷?来源:晶科能源JinkoSolar 发布时间:2026-09-04 09:08:08

浙江三门光伏电站经历12级台风“沙德尔”正面冲击,晶科飞虎3组件经受住强风、暴雨与动态载荷三重考验。红外扫描证实无隐裂、无异常发热,结构完好、运行稳定。其5400Pa正面/2400Pa背面机械载荷能力,为沿海及东南亚高风压市场提供真实可靠的“实战背书”。

风沙、温差、600MW——乌兹别克斯坦的“追光”答卷来源:安泰新能源 发布时间:2026-09-02 09:34:24

乌兹别克斯坦吉扎克州600MW光伏项目落地,安泰新能源提供TAI-Simple单轴跟踪支架系统,成功应对风沙、-21.9℃~42.2℃极端温差及强风挑战,实现“当年开工、当年投运”。项目年发电11亿千瓦时,减排CO₂近90万吨,树立“一带一路”新能源合作新标杆。

可见光透过率43.2%,效率9.26%——Fraunhofer ISE开发出半透明有机光伏组件来源:TaiyangNews 发布时间:2026-09-01 08:55:15

德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)与弗赖堡大学合作,采用可工业放大的溅射和狭缝涂布工艺,成功研制出面积达210.25 cm²的半透明有机光伏组件。该组件最高光电转换效率为9.26%,平均可见光透过率达43.2%,光利用效率(LUE)最高为4.0%;部分样品可见光透过率可达50%。组件采用无金属透明顶电极(PEDOT:PSS)、有机吸收层及具备近红外反射功能的背电极结构,并通过激光结构化实现百余个电池单元互联。研究还验证了其优异柔性:原型组件在直径15 mm圆杆上弯折1274次后效率保持率仍为100%。成果已发表于《Joule》,旨在推动该技术在建筑立面、温室和车顶等需兼顾发电与透光场景的规模化应用。

停牌!一光伏上市企业筹划控制权变更来源:索比光伏网 发布时间:2026-09-01 08:44:18

宇邦新材(创业板上市光伏焊带企业)于8月28日公告,其控股股东苏州聚信源及实际控制人肖锋、林敏正筹划公司控制权变更事项,交易完成后可能导致控股股东和实控人发生变更。鉴于该事项存在重大不确定性,为保障信息披露公平、防范股价异常波动,公司向深交所申请自8月31日起停牌,预计不超过2个交易日,并将及时披露后续进展。作为光伏上游核心材料供应商,宇邦新材主营互连焊带与汇流焊带,产品广泛应用于地面电站及分布式光伏项目。当前光伏行业处于产能调整期,产业链资本运作趋于活跃。此次控制权变更若顺利实施,或推动公司战略与业务方向的调整,公司亦提示投资者关注相关风险。

《关于推动新疆新能源有效投资和提升新能源利用率的若干措施》政策解读来源:新疆发展改革委 发布时间:2026-08-24 14:18:27

为应对新疆新能源装机规模快速扩大(截至2026年7月底达约1.8亿千瓦)带来的利用率下滑与投资积极性不足等阶段性问题,自治区发改委等部门联合印发《关于推动新疆新能源有效投资和提升新能源利用率的若干措施》。该政策聚焦“扩投资”与“促消纳”双重目标,从三方面系统施策:一是科学释放投资潜力,涵盖盘活存量、优选新增备案、推进绿电直连、加快储能及光热建设等七项举措;二是多维度提升消纳能力,包括建立预警机制、压减燃煤自备机组发电、发展绿色氢氨醇、精准招商增负荷等;三是健全调度通报机制,压实各方责任。作为今年1月政策的深化拓展,本文件进一步细化实操路径,强化刚性约束,如明确新增项目备案门槛、设定重点行业绿电消费比例及考核问责机制,形成前后衔接、协同发力的政策体系。(199字)

高纪凡主任领衔科研团队,天合光能首次以第一通讯单位登顶《Nature》来源:天合光能 发布时间:2026-08-20 09:48:21

天合光能联合复旦、东南大学在《Nature》发表钙钛矿/钙钛矿/硅三结叠层电池突破性成果,首次以第一通讯单位登顶该刊。团队攻克宽带隙钙钛矿电压损失与光学失配难题,实现32.22%世界最高稳态效率(16 cm²器件达26.97%),为轻质高效空间光伏提供新路径。

最顶级的“拿捏”,飞虎系列建成中东最大制氢项目来源:晶科能源JinkoSolar 发布时间:2026-08-20 09:19:20

全球最大绿氢项目NEOM进入调试,晶科能源供应1GW飞虎组件。该组件以24.8%高效率、-0.26%/℃超低温度系数、85%双面率及抗沙尘性能,直面中东极端环境考验,助力项目2027年量产绿氨。飞虎系列全球签单超20GW,领跑央企集采与中东市场。

工商业储能集成品牌推荐:海尔新能源如何成为工厂和园区的长期伙伴来源:海尔新能源 发布时间:2026-08-12 17:02:46

本文介绍了海尔新能源作为工商业储能集成服务商的核心竞争力与实践成果。在“双碳”目标与电力市场化改革推动下,工商业储能需求快速增长,用户对集成商的全链条服务能力、技术自研水平、场景适配能力及安全质量体系提出更高要求。海尔新能源依托海尔集团产业根基,聚焦分布式绿能、用户侧储能与智慧能源控制器三大方向,构建覆盖研发、制造、测试、运维的全球布局;实现光伏逆变器、储能PCS、AI能源机器人等核心产品全栈自研,并通过蓝谷生态园等数智化工厂保障交付与品质。公司已在制造工厂、工业园区、数据中心等高耗能场景落地多个标杆项目,具备光储充一体化、虚拟电厂、零碳园区等解决方案能力。其星擎系列储能系统搭载12重安全防护与AI运维体系,纳晖能源互联网平台支持峰谷套利、绿电交易、碳管理及多能互补等多元价值释放。目前服务覆盖全国30余省份及全球70多个国家,为超25万用户提供全生命周期智慧能源服务。