中国科学院刘剑&谢志元AFM:弱配位共溶剂策略实现无反溶剂制备高效钙钛矿发光二极管

来源:知光谷发布时间:2025-09-08 09:14:48

加工溶剂对钙钛矿的结晶和光电性能具有重要影响。然而,受限于钙钛矿的溶解性,目前可用于钙钛矿发光二极管(PeLEDs)的加工溶剂仅限于少数强配位极性溶剂,如二甲亚砜(DMSO)。DMSO与Pb²⁺的强配位能力过度影响钙钛矿的结晶过程,通常需要反溶剂工程来调控结晶。

本文中国科学院刘剑和谢志元等人提出了一种由2-甲氧基乙醇(2-ME)和碳酸丙烯酯(PC)组成的弱配位共溶剂策略,用于制备准二维钙钛矿和PeLEDs。该共溶剂具有协同特性——互补的配位能力和介电常数——相比单一溶剂表现出更优异的溶解能力。关键的是,2-ME:PC混合物可调的中等溶剂化强度促进了钙钛矿结晶,同时抑制了有害的低维相生长,从而实现了无反溶剂制备高质量甲脒基准二维钙钛矿。采用该优化共溶剂,我们制备出了符合Rec. 2020标准的纯绿色PeLEDs,其外量子效率(EQE)高达26.2%。

本工作为简易制备高性能PeLEDs提供了一种有效策略,同时为指导其他钙钛矿加工溶剂的选择提供了方向。

文章亮点

弱配位共溶剂协同增强溶解与结晶:

2-ME与PC的混合物通过互补的配位能力与高介电常数协同作用,显著提升对溴基钙钛矿的溶解性,同时加速结晶动力学,无需反溶剂处理即可获得高质量薄膜。

有效抑制低维相生成:

与DMSO相比,2-ME:PC共溶剂显著抑制了准二维钙钛矿中n=2低维相的形成,减少了能量转移损失和非辐射复合,提升了发光效率。

无反溶剂制备高效纯绿PeLEDs:

结合两性离子添加剂DMAPS钝化缺陷,最终实现了EQE高达26.2%的纯绿色PeLEDs,其色坐标(0.191, 0.752)符合Rec. 2020标准,性能媲美DMSO体系。

Y. Guo, Z. Tang, Z. Li, et al. “ Weakly Coordinated Co-Solvent Strategy Enables Anti-Solvent-Free Fabrication of High-Efficiency Perovskite Light-Emitting Diodes.” Adv. Funct. Mater. (2025): e17075.

https://doi.org/10.1002/adfm.202517075


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202509/08/50007949.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
极电于振瑞:打破零和博弈思维,以求同存异推动钙钛矿产业链共生共荣来源:极电光能 发布时间:2025-12-26 11:05:09

作为全球钙钛矿产业化先锋,极电光能联合创始人、总裁于振瑞博士受邀出席,并做了题为《钙钛矿光伏产业化关键问题思考》的主题报告。他结合一线的产业实践经验,系统性分享了钙钛矿技术迈向成熟规模化应用的若干思考,并呼吁行业打破零和博弈思维,以协同创新引领光伏行业生态共生共荣。

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。

AFM:硫族钙钛矿 LaScS₃-石墨烯复合薄膜实现 p 型透明导电材料来源:知光谷 发布时间:2025-12-24 09:22:19

然而,缺陷阻碍了LSS薄膜实现有效的导电性。本工作不仅为基于溶液法制备硫族钙钛矿薄膜提供了可扩展的路径,也为开发用于透明电子器件的p型透明导电材料提出了新策略。

该光伏企业大幅面钙钛矿激光刻蚀设备顺利交付!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-24 08:42:58

2025年12月22日,元禄光电自主研发的大幅面钙钛矿全自动产线激光刻蚀设备顺利完成出厂调试,正式交付国内某头部光伏企业。

苏大袁建宇团队AM: 倒置钙钛矿太阳能电池实现 26.11% 的冠军效率!来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2025-12-23 14:15:02

效率:DCA-1F共SAMs器件表现最优,冠军PCE26.11%,开路电压1.179V,短路电流密度25.89mA/cm,填充因子85.49%;DCA-0F、DCA-2F共SAMs器件PCE分别为25.21%、25.05%,均高于纯MeO-2PACz对照组。稳定性:30-50%湿度环境下储存1000小时,DCA-1F共SAMs器件保持90%初始PCE;1太阳光照下最大功率点跟踪1000小时,仍维持~90%效率,而纯MeO-2PACz器件500小时后效率衰减超50%。DCA分子与MeO-2PACz在溶液状态下自聚集行为的示意图。近期报道的基于共自组装单分子层策略的高效钙钛矿太阳能电池性能汇总。

目前最高值!AFM:双重钝化策略使钙钛矿电池太阳能-氢能转换效率达6.5%来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2025-12-23 14:13:06

FASCN促进钙钛矿晶粒长大,PDAI减少表面缺陷,共同抑制非辐射复合并提升电荷提取效率。进一步通过三元富勒烯混合物优化电子传输层,改善能级对齐并降低界面能量损失,使小面积器件的开路电压从1.41V提升至1.60V,能量转换效率达9.4%。该系统太阳能-氢能转换效率达6.5%,是目前报道的单吸收体PV-EC系统中最高值。单吸收体水分解效率创纪录:将优化后的1.0cm器件集成于PV-EC系统,实现6.5%的太阳能-氢能转换效率,为目前单吸收体光解水系统最高值。

27.2%!中科院游经碧团队Science:HVCD策略制备高效率钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2025-12-23 14:11:11

近期,中国科学院半导体研究所游经碧研究员领导的团队发现,基于MACl制备的钙钛矿薄膜存在垂直方向上氯分布不均匀的问题,主要原因是MACl中的氯离子在钙钛矿结晶过程中迅速迁移至上表面引起富集。基于所开发的氯元素均匀分布的钙钛矿薄膜,团队研制出经多家权威机构认证、光电转换效率为27.2%的钙钛矿太阳能电池原型器件。该研究实现了钙钛矿太阳能电池效率与稳定性方面的协同提升,将为其产业化发展提供重要支撑。

浙江大学王勇 AEL: 离子位点竞争策略用于增强钙硅叠层光伏器件中宽带隙钙钛矿的稳定性来源:先进光伏 发布时间:2025-12-23 11:00:37

论文概览宽带隙钙钛矿的稳定性是实现高效钙钛矿/硅叠层光伏器件的关键,但由于宽带隙钙钛矿中卤化物偏析导致的不稳定性仍然是一个重大挑战。结论展望本研究创新性地提出了一种离子位点竞争策略,通过精心设计的多Cl-源前驱体组分优化,实现了Cl离子在钙钛矿晶格与间隙位点的可控分布。

南京工业大学曹久朋&秦天石AEL:调节宽带隙钙钛矿结晶并抑制相位分离制备高性能钙硅叠层器件来源:先进光伏 发布时间:2025-12-23 10:58:16

论文概览宽带隙钙钛矿太阳电池是叠层光伏器件的关键组成部分。然而宽带隙钙钛矿中较高的溴离子含量容易导致复杂的结晶过程和薄膜质量的降低。光稳定性测试中PA改性器件在1000小时连续光照老化后保持90.1%初始效率,远超对照组,证明2D钙钛矿通过结晶调控与相分离抑制实现钙硅叠层器件光电转换效率和长期稳定性的协同突破。这项工作为制备高质量宽带隙钙钛矿以及高性能钙硅叠层太阳能电池提供了重要的材料设计以及工艺路线指导。

AFM:双重奏效!FAPbBr₃钙钛矿电池开路电压跃升至1.60V,光解水效率突破6.5%来源:知光谷 发布时间:2025-12-23 10:02:56

宽带隙甲脒铅溴钙钛矿太阳能电池在单结吸收体实现无辅助光驱动水分解方面具有潜力。FASCN促进钙钛矿晶粒长大,PDAI减少表面缺陷,共同抑制非辐射复合并提升电荷提取效率。进一步通过三元富勒烯混合物优化电子传输层,改善能级对齐并降低界面能量损失,使小面积器件的开路电压从1.41V提升至1.60V,能量转换效率达9.4%。研究亮点:双重钝化协同增效:体相添加FASCN促进晶粒生长,表面处理PDAI钝化界面缺陷,显著抑制非辐射复合,开路电压提升至1.53V。

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。