黄劲松等人AEL:磷酸基团位置调控咔唑自组装分子的面朝上与边朝上构型及其对钙钛矿太阳能电池性能的影响

来源:知光谷发布时间:2025-10-09 15:02:00

自组装分子(SAMs)因其可调控性和低成本合成优势,成为钙钛矿太阳能电池中极具前景的空穴传输材料。

本研究科罗拉多矿业大学Alan Sellinger和北卡罗来纳大学黄劲松等人设计合成了一系列磷酸基团(PA)位于咔唑环2位或3位的咔唑基SAMs,系统探究了结构变化对其在透明导电氧化物(TCO)基底上能级排列与分子堆叠方式的影响。研究发现,PA基团的位置显著影响SAMs的功函数,进而调控电荷收集效率与器件性能。柔性乙基连接基团促使分子采取面朝上(face-on)取向,形成比乙烯基连接基更薄的界面层,而乙烯基则更倾向于边朝上(edge-on)排列。

这种分子堆叠方式的变化改变了界面电学特性与稳定性,其中面朝上构型通过增强与钙钛矿界面的结合强度,降低了串联电阻并提升了光热稳定性。本研究凸显了分子设计在优化SAMs取向与界面特性方面对提升钙钛矿太阳能电池效率与耐久性的重要性。

文章亮点:

  1. 分子构型精准调控:通过将磷酸基团置于咔唑环的2位或3位,结合乙基/乙烯基连接基,实现了SAMs在基底上的面朝上或边朝上取向控制,乙基连接促进面朝上排列,形成更薄且更稳定的单分子层。
  2. 界面能级与电学性能优化:3位取代的SAMs具有更低的功函数,有效降低器件串联电阻,提升填充因子和短路电流密度,使基于EtCz3EPA的器件效率达21.37%,混合HTM器件效率达24.19%。
  3. 显著增强光热稳定性:面朝上构型的SAMs(如EtCz3EPA)与钙钛矿界面结合更强,在60°C光照老化测试中T90寿命延长至约780小时,混合HTM结构更达1690小时,远超2PACz基准体系。

Phosphonic Acid Group Positions Dependent Face-on and Edge-on Configurations in Carbazole-Based SAMs and Impacts on Perovskite Solar Cell Performance

Chengbin Fei, Anastasia Kuvayskaya, Tristan Huskie, Shaojie Wang, Chuanhang Guo, Huanxin Guo, Mengru Wang, Alan Sellinger, and Jinsong Huang

ACS Energy Letters 0, 10

DOI: 10.1021/acsenergylett.5c02098

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.5c02098


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202510/09/50009770.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
美国法官废除特朗普限制风能和太阳能税收优惠的政策来源:光伏 发布时间:2026-06-10 16:49:59

美国哥伦比亚特区地区法院法官科琳·科拉-科特利裁定,撤销特朗普政府于2023年8月出台的国税局新规。该规则取消了清洁能源项目申请联邦税收抵免长期适用的“5%成本支出”标准,仅允许极小规模项目适用简化程序,大幅提高了风能和太阳能项目获得30%税收抵免及额外奖金的门槛。法官认为,国税局未就废除这一沿用十年的“正在建设”认定标准提供充分法律依据,故将该规则发回重新审议。此案由环保组织、消费者团体、旧金山市政府及清洁能源企业联合提起,主张新规将抬高电力成本、阻碍项目落地。裁决被视为对特朗普政府限制清洁能源政策的又一次司法否定,旨在维护税收优惠制度的稳定性与可预期性。

三封表扬信|萨纳斯智维的专业与担当,业主这样评价来源:萨纳斯 发布时间:2026-06-10 13:45:18

青岛萨纳斯智维(青岛)电力有限公司近期连续收到来自安徽、江苏等地新能源业主单位的三封表扬信,集中体现了其在电力运维领域的专业能力与责任担当。三起典型事例分别涉及:安徽某风电场220kV升压站一次并网,团队通过全程驻守、严控流程,实现“零违章、零隐患、零差错”稳定投运;江苏某100MW风电场日常巡检中敏锐识别温控器温度偏差隐患,并规范完成更换,避免潜在设备故障;另一江苏新能源项目则高效处置多台箱变熔断器严重老化问题,连续奋战两日完成全部更换与跟踪巡检。三封表扬信共同印证了该公司以安全为本、专业至上、客户为先的服务理念,以及标准化、精细化、高效化的运维保障能力。(198字)

韩华Qcells联合NASA展开钙钛矿叠层电池月球太阳能发电示范项目测验!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-06-10 08:48:20

韩华Qcells宣布为NASA资助的SSTEF-1月球表面太阳能发电示范项目提供钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池,该电池将随月球着陆器升空,在真空、极端温差与强宇宙辐射等真实太空环境中开展实地性能测试。该项目由Aegis Aerospace主导、佐治亚理工研究所(GTRI)负责实施,Qcells是唯一入选的叠层电池供应商。测试旨在验证该技术在严苛空间条件下的可行性与可靠性,并为公司空间光伏研发路线图提供关键原位数据支撑。与此同时,Qcells正同步推进地面商业化进程,目标于2029年实现叠层产品量产,并已在德国塔尔海姆研发中心及第三方场地完成逾一年半的户外稳定发电验证。公司强调,空间太阳能发电不仅拓展可再生能源应用边界,还将赋能人工智能数据中心、国防与通信等关键领域。(198字)

昆明市生态环境局拟审批《120MW夕阳光伏发电项目一期环境影响报告表》的公示来源:昆明市晋宁区人民政府 发布时间:2026-06-02 17:01:32

昆明市生态环境局拟对《120MW夕阳光伏发电项目一期环境影响报告表》进行审批公示。该项目位于昆明市晋宁区夕阳乡荒山荒地,由国能昆明新能源有限公司建设,总投资约4.29亿元,环保投资335.95万元,新建120MW光伏电站及110kV升压站,不包含送出线路。报告全面分析了施工期与运营期的环境影响:施工期重点管控扬尘、施工废水、噪声及固废,采取洒水抑尘、废水回用、低噪设备、分类处置等措施;运营期聚焦油烟与恶臭控制、生活污水再生利用、变压器油等危废防渗管理、噪声达标排放及固体废物分类处置与风险防控。项目各项环保措施可行,环境影响总体可控。公示期为5个工作日,公众可依法提出意见或申请听证。(199字)

2026 SNEC前瞻 | 斯威克:BC+0BB与钙钛矿封装双线布局,构建差异化产品矩阵来源:斯威克 发布时间:2026-06-02 09:33:59

本文介绍了斯威克公司在2026年SNEC光伏展前的技术布局,聚焦两大前沿光伏技术路线的封装解决方案。一是面向BC电池的“BC+0BB”技术,斯威克推出专用TPO皮肤膜及IFC直接覆膜工艺,具备微米级填缝、零偏移控制和柔性缓冲三大特性,有效提升光学利用率、降低银耗并抑制隐裂;该方案已延伸至HJT与TOPCon 0BB产线。二是面向钙钛矿电池,针对其产业化中封装稳定性瓶颈,斯威克开发SRE-266系列胶膜,适配低温层压(100–120℃),具备高粘结力(>100N/cm)、高透光率(>89%)及优异阻水、耐蠕变与耐候性能。全文凸显斯威克以技术迭代与定制化服务双轮驱动,构建覆盖高效组件全场景的差异化封装产品矩阵。(198字)

晶科能源申请光伏组件及其制造方法专利,提升光伏组件的加工良率和工作稳定性来源:金融界 发布时间:2026-05-29 17:58:44

晶科能源(海宁)有限公司于2025年11月申请了一项名为“一种光伏组件及其制造方法”的发明专利(公开号CN122121332A),聚焦太阳能电池技术领域。该专利提出一种新型光伏组件结构,通过优化互联条与电池串的空间布局——使第二互联条沿垂直方向设于电池片背光面并部分重合,从而压缩排布空间、提高屏占比和输出功率;同时设计特殊互联部,在保证电性连接的前提下,于第一方向上与电池片预留空隙,有效降低电连接件弯折断裂、焊点开裂及层压隐裂等风险。整体方案旨在提升光伏组件的加工良率与长期工作稳定性。该公司成立于2017年,注册资本35.7亿元,已累计申请专利逾千项。(199字)

高景太阳能申请光伏组件及其制备方法专利,显著提升了光伏组件在严苛环境下的长期可靠性来源:金融界 发布时间:2026-05-29 17:57:44

青海高景太阳能科技有限公司、广州高景太阳能科技有限公司及高景太阳能股份有限公司联合申请了一项名为“一种光伏组件及其制备方法”的发明专利(公开号CN122121274A,申请日为2026年3月)。该专利聚焦提升光伏组件在高温、高湿等严苛环境下的长期可靠性,核心在于创新性地采用双层级功能涂层结构:前板玻璃侧设含离子捕捉剂的第一涂层,背板玻璃及边框侧设含片状纳米屏障填料的第二涂层,分别从化学捕获和物理阻隔两个维度协同抑制电势诱导衰减(PID)效应。该方案提供了一种高效、低成本的外部防护新路径。文中还简要介绍了三家申请企业的成立时间、所在地、主营业务及知识产权布局概况。

美国ITC发布对TOPCon太阳能电池、组件等产品的337部分终裁来源:中国贸易救济信息网 发布时间:2026-05-28 22:20:05

2026年5月27日,美国国际贸易委员会(ITC)就针对TOPCon太阳能电池及相关产品的337调查(案号337-TA-1494)作出部分终裁,决定不对行政法官于4月27日发布的初裁(No.7)进行复审,正式批准比亚迪美国公司(BYD America LLC)以第三人身份介入该案。该调查始于2026年3月26日,源于美国First Solar公司2月24日的申请,指控涉案产品侵犯其美国专利号9130074,并请求发布排除令与禁止令。调查涵盖全球多家光伏企业,包括阿特斯、晶澳、晶科、天合光能、韩华Q CELLS、润阳、越南Sunergy、日本Toyo等数十家国内外制造商及在美关联实体。

隆基绿能获得发明专利授权:“基于高空穴迁移率材料的IBC/HBC电池及其制备方法”来源:证券之星 发布时间:2026-05-27 08:42:35

隆基绿能于2026年5月26日获得一项重要发明专利授权,专利名称为“基于高空穴迁移率材料的IBC/HBC电池及其制备方法”。该技术通过在背接触(IBC/HBC)电池结构中引入聚合物基高空穴迁移率空穴传输层,显著提升子层结晶度、载流子迁移率与电导率,从而增强电池整体性能。作为其高效电池技术路线的关键进展,该专利进一步巩固了隆基在BC类电池领域的技术积累。数据显示,公司2026年迄今已获68项专利授权,较去年同期下降66%;2025年研发总投入为15.47亿元,同比减少14.79%。截至2026年5月底,隆基累计拥有专利2329项。(199字)

专家解读文章︱面向“十五五”的绿电要素重塑 多主体直连的政策演进与机制破局来源:国家能源局 发布时间:2026-05-25 17:55:21

本文解读国家发展改革委、国家能源局新发布的《关于有序推动多用户绿电直连发展有关事项的通知》(发改能源〔2025〕688号),系统阐释绿电直连模式从“单用户1.0”向“多用户2.0”升级的战略意义与制度创新。文章指出,在“十五五”绿色转型与新质生产力培育背景下,多用户绿电直连通过物理连通多个发电主体与用电主体,构建源网荷储协同的区域绿色用能生态。其核心突破体现在四方面:拓展适用范围与投资主体,强化产业适配性;优化电源负荷时序匹配与分时段绿电分配算法,提升溯源精度;强制双向分时计量,筑牢多主体互信基础;建立内部契约、渐进式市场参与及责任共担机制,完善协同治理。该制度升维为新能源就近消纳、降本增效及应对国际绿色贸易壁垒提供了系统性解决方案。(198字)

数智赋能,光储未来 | 协鑫集成与神州数码达成合作,共同打造"数智+光储"的产业新生态来源:协鑫集成 发布时间:2026-05-21 19:02:26

5月19日,协鑫集成与神州数码合作签约仪式在深圳举行。此次与协鑫集成的合作,是神州数码在数字能源领域的又一重要布局,双方将充分发挥各自核心优势,共同打造"数智+光储"产业新生态,为推动能源行业数字化转型、实现全社会绿色低碳高质量发展贡献力量。协鑫集成与神州数码的此次携手,标志着双方正式建立长期、稳定、深度的合作伙伴关系。