重庆大学AFM:多功能金属有机盐界面调控实现填充因子超过86%的高效钙钛矿太阳能电池

来源:知光谷发布时间:2025-09-22 16:04:50

在倒置(p-i-n)钙钛矿太阳能电池(PSCs)中,界面非辐射复合严重限制了器件的效率和稳定性。

为解决这一挑战,本研究重庆大学凌旭峰、邓业浩和陈世建等人引入了一种金属有机盐——全氟己基乙基磺酸钾(PPFES),其具有多齿磺酸根和疏水全氟烷基尾部,用于调控钙钛矿/电子传输层(ETL)界面。综合理论和实验分析表明,PPFES通过磺酸根-Pb螯合协同钝化钙钛矿表面缺陷、阻挡水分侵入,并优化钙钛矿/ETL界面的能带对齐。因此,经PPFES修饰的PSCs实现了高达25.32%的冠军光电转换效率(PCE),填充因子(FF)高达86.39%,达到1.55 eV带隙下Shockley-Queisser极限的95.6%。

此外,器件在60%相对湿度的空气中存储1200小时后仍保持初始PCE的90%,在35°C环境温度下AM 1.5G光照最大功率点跟踪1300小时后保持88%的初始效率。这项工作建立了一种多效界面工程范式,可同时实现PSCs的缺陷钝化和稳定性提升。

文章亮点

  1. 多功能分子协同界面调控:PPFES分子通过磺酸根与钙钛矿中未配位Pb²⁺形成强Lewis酸碱配位,有效钝化表面缺陷;全氟烷基尾部提供优异疏水性,显著增强器件耐湿性。
  2. 创纪录的高填充因子与效率:器件填充因子高达86.39%,达到S-Q极限的95.6%,冠军PCE为25.32%,是目前高效p-i-n PSCs中的最高水平之一。
  3. 卓越的稳定性表现:在60%湿度空气中存储1200小时仍保持90%初始效率,在35°C连续光照下MPPT运行1300小时保持88%效率,显著优于对照组。

G. Xiong, Y. Fu, X. Ling, et al. “ Interface Tailoring by Multifunctional Metal–Organic Salts Enables Efficient Perovskite Solar Cells with a Fill Factor Over 86%.” Adv. Funct. Mater. (2025): e15859.

https://doi.org/10.1002/adfm.202515859


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202509/22/50009107.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
又一钙钛矿新锐企业成立!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-02-27 08:55:38

近日,一家专注于锡基钙钛矿太阳能电池技术的新锐企业——上海云辰晶界科技有限公司正式亮相。作为一家专注于钙钛矿太阳能电池技术研发的科技企业,云辰晶界科技聚焦于锡基钙钛矿材料的产业化应用,致力于解决传统铅基钙钛矿太阳能电池的环境与健康风险问题。

烁威光电申请钙钛矿太阳能电池专利,稳定性高、寿命长且不易出现故障来源:金融界 发布时间:2026-02-26 14:16:28

国家知识产权局信息显示,北京烁威光电科技有限公司申请一项名为“一种钙钛矿太阳能电池及用电设备”的专利,公开号CN121568493A,申请日期为2025年12月。专利摘要显示,本申请提供一种钙钛矿太阳能电池及用电设备,涉及电池加工技术领域。该钙钛矿太阳能电池的封装层与基底层之间通过焊接连接,避免使用封装胶膜和丁基胶,能够达到更好的封装效果,稳定性高、寿命长且不易出现故障。

万亿光伏×万亿航天!商业航天光伏能源系统升级展望来源:全球光伏 发布时间:2026-02-14 07:24:33

商业航天加速发展,低轨卫星成为中美竞争焦点,其配套能源系统将有相应的快速增长并可能迎来升级迭代。目前以三结砷化镓电池为主,两结方案可能走向应用。稀有金属锗在三结砷化镓中成本占比大,在降本诉求下,未来降低锗使用的两结方案可能走向应用。此外,目前钙钛矿在地面应用的主要瓶颈是寿命与大面积制备,应用于低轨卫星场景均可以规避。

Sunic System的钙钛矿太阳能电池设备在北美进行验证来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-02-13 07:06:56

有报道称,SunicSystem的钙钛矿太阳能电池沉积设备目前正在北美进行概念验证测试。这家韩国设备制造商正与一家北美领先的太阳能电池公司合作,验证设备的性能和良率。如果设备顺利通过测试,SunicSystem最早可于今年下半年开始交付。这项交易很可能涉及目前正在测试的同一批钙钛矿太阳能电池沉积设备。SunicSystem表示,其专有的干法能够均匀地在大面积表面沉积多层。SunicSystem的第8代设备可支持扩展至更宽表面,推动PSC进入行业发展的下一阶段

34.07%!众能光储实现钙钛矿/晶硅叠层电池效率新突破来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-02-06 09:25:31

近日,无锡众能光储自主研发的钙钛矿/晶硅异质结叠层电池,经TV北德认证光电转换效率达34.07%,跻身全球前列。碳基领跑:碳基实验线效率24%,团队在碳基钙钛矿电池效率方面先后四次打破领域记录,处于世界领先水平。叠层突破:HJT/钙钛矿叠层电池效率TV认证效率34.07%,跻身全球前列,深度融合自主研发的空间钙钛矿能源路线,为航天等高端应用场景的产业化落地奠定了坚实的工艺基础,并构建起完整的系统解决方案。

阿特斯:在太空光伏相关的HJT、钙钛矿叠层等领域取得了领先性的研发成果来源:索比光伏网 发布时间:2026-01-30 17:43:35

近日,阿特斯在接受投资者调研时表示,公司在与太空光伏相关的晶体硅电池、钙钛矿/HJT叠层电池与组件等方向已经进行了长期技术开发及储备,并且取得了领先性的研发成果。2020年阿特斯搭建了行业技术领先的HJT中试线,并在光伏业内率先开发并推出了半片电池技术,具备80微米乃至更薄HJT电池研发和中试能力。

协鑫集成申请钙钛矿电池界面修饰层结构专利,抑制非辐射复合提升电池效率来源:金融界 发布时间:2026-01-23 08:32:49

国家知识产权局信息显示,协鑫集成科技股份有限公司;芜湖协鑫集成新能源科技有限公司申请一项名为“钙钛矿电池及其制备方法、叠层电池和光伏组件”的专利,公开号CN121368259A,申请日期为2025年10月。通过天眼查大数据分析,协鑫集成科技股份有限公司共对外投资了32家企业,参与招投标项目504次,财产线索方面有商标信息21条,专利信息304条,此外企业还拥有行政许可45个。

32.38%效率认证!迈为股份实现G12H钙钛矿/晶硅异质结叠层电池关键突破来源:迈为股份 发布时间:2026-01-21 17:08:36

近日,经中国计量科学研究院权威认证,迈为股份采用自主研发的可量产设备与工艺,成功研制的钙钛矿/晶硅异质结叠层电池,光电转换效率达到32.38%。公司与苏州大学、北京工业大学等高校团队合作,成功开发出认证效率高达33.6%的柔性钙钛矿/晶硅异质结叠层太阳能电池。

大哲光能钙钛矿项目获批来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-01-20 11:01:49

据浙江政务服务网公示信息,1月15日,嘉兴大哲光能有限公司钙钛矿太阳能电池研发项目完成备案。

极电姜伟龙:从“长江生态”看钙钛矿技术的价值跃迁来源:极电光能 发布时间:2026-01-19 14:13:46

演讲中,姜伟龙博士从极电光能的实践案例出发,生动展示了钙钛矿技术的广阔应用图景。聚焦场景核心需求解析钙钛矿技术价值潜能从应用场景出发,姜伟龙博士进一步剖析了钙钛矿的技术价值。姜伟龙博士认为,钙钛矿技术的寿命潜力,有赖于全产业链的耐心攻坚与紧密协作。这一理念正与“长江生态”一脉相承。

牛津光伏:计划到2028年实现钙钛矿叠层组件效率达27%、寿命达20年的目标来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-01-19 09:23:53

近日,钙钛矿太阳能光伏领先公司牛津光伏(Oxford PV)表示,随着可靠性和光电转换效率的持续提升,计划于2028年将其钙钛矿/晶硅叠层太阳能组件产品实现批量化生产。

新闻排行榜
本周
本月