Angew:26.66%效率!双配体调控实现均匀阳离子-阴离子分布的高效稳定钙钛矿太阳能电池

来源:知光谷发布时间:2025-10-09 15:07:55

虽然已知脒类配体能显著增强钙钛矿太阳能电池(PSCs)中的缺陷钝化作用,但其通过协同调控阳离子-阴离子分布来改善钙钛矿薄膜均匀性的作用尚未被探索。

本文中,昆明理工大学王华、祝星、陈聪、陈江照和河北工业大学陈聪等人展示了一种利用吡啶-2-甲脒盐酸盐(PCH)和吡啶-2,6-二甲脒二盐酸盐(PBD)的双配体策略,实现了均匀的阳离子-阴离子分布,从而制备出高性能PSCs。这些双配体添加剂均匀分布于钙钛矿体相中,通过其吡啶和脒基团同时钝化Pb²⁺和FA⁺离子,并利用氢键稳定I⁻离子,从而增强了薄膜中阴阳离子的均匀性。采用真空闪蒸辅助溶液法制备的PBD钝化薄膜,其优化后的均匀性使器件实现了26.66%的光电转换效率(认证效率26.33%)。值得注意的是,在运行条件下(60°C,N₂气氛)连续进行1100小时最大功率点跟踪(MPPT)后,这些器件仍保持初始效率的90%以上。

该效率值位列目前已报道的钙钛矿太阳能电池最高效率之一。我们的研究结果表明,实现均匀的阳离子-阴离子分布对于设计有效钝化剂至关重要,从而同时提升PSCs的光电转换效率和运行稳定性。

文章亮点:

  1. 双配体协同钝化:PCH与PBD通过吡啶与脒基团分别与Pb²⁺、FA⁺配位,并结合氢键稳定I⁻,实现多缺陷协同钝化与离子分布均匀化。
  2. 创纪录高效率与高稳定性:PBD钝化器件最高效率达26.66%(认证26.33%),并在60°C连续运行1100小时后仍保持90%以上初始效率,高温储存(85°C)1200小时亦表现优异。
  3. 结晶与结构调控:添加剂延缓结晶过程,增大晶粒尺寸,释放晶格应力,显著降低缺陷态密度,提升薄膜纵向均匀性与界面接触质量。

Dual-Ligand Regulation of Homogeneous Cation–Anion Distribution Enables Efficient and Stable Perovskite Solar Cells

Kunpeng Li, Zuolin Zhang, Xinlong Zhao, Tao Wang, Zhishan Li, Huicong Zhang, Dongfang Li, Fashe Li, Yuling Zhai, Hua Wang, Xing Zhu, Cong Chen, Jiangzhao Chen, Tao Zhu

https://doi.org/10.1002/ange.202518592


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202510/09/50009772.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
协鑫集成王皓正:三端钙钛矿叠层电池破局效率天花板,产业化落地进入攻坚期来源:索比光伏网 发布时间:2026-01-14 14:57:04

1月14日,碳索2025·第四届光能杯创新分享会在苏州举行,协鑫集成研发总监王皓正博士发表主题演讲,深入解析“钙钛矿叠层电池产业化的必然趋势”,系统阐述三端叠层架构的技术优势、工程化难点及突破路径,为行业突破效率天花板、实现高质量产业化提供关键思路。

21.08%!江阴晶皓超薄柔性30*30cm钙钛矿组件效率新突破来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-01-14 09:48:40

近日,江阴晶皓30cm*30cm大尺寸超薄柔性钙钛矿组件在国家光伏产业计量测试中心完成认证反扫效率突破21.08%,稳态效率(MPPT)达20.6%,达到国际领先水平。

上海交大陈汉EES:29.58%!又是SAM与钙钛矿间的分子桥接剂!高效光稳定全钙钛矿叠层电池!来源:钙钛矿人 发布时间:2026-01-14 08:51:49

上海交通大学陈汉等人引入一种分子桥接剂,它既能与SAM基底共轭,又能与钙钛矿表面配位,从而增强空穴收集异质界面处的化学与电子耦合。通过这一策略,获得了光稳定、带隙1.76 eV、光电性能提升且晶格稳定的钙钛矿吸收层,使单结钙钛矿太阳能电池实现20.79%的光电转换效率(认证值20.35%)。当该电池与1.25 eV的Sn-Pb钙钛矿底电池集成时,所得两端单片全钙钛矿叠层太阳能电池效率达29.58%,且封装器件在960小时连续最大功率点运行后仍保持初始效率的90%。

华东师范大学方俊锋最新Nature Communications:一种不含氟化锡、高效且耐用的锡铅钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿太阳能电池 发布时间:2026-01-14 08:37:34

2026年1月12日华东师范大学Wenxiao Zhang&方俊锋&林雪平大学高峰于Nature Communication刊发一种不含氟化锡、高效且耐用的锡铅钙钛矿太阳能电池的研究成果,开发了一种策略,将铅粉作为前驱体,并进行PbF₂后处理,分别替代SnF₂在成膜和表面缺陷钝化中的作用。Pb²⁺中的d电子极化增强了其与F⁻的结合,使其对钙钛矿的反应惰性。在本研究中,不含SnF₂的器件效率从16.43%提高到24.07%。在最大功率点下,85°C 运行 550 小时后,电池仍能保持其初始效率的60%。

21.13% !脉络能源30×30 cm²柔性钙钛矿组件认证效率再创纪录来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-01-08 11:27:23

近日,广东脉络能源科技有限公司自主研发的30×30cm柔性钙钛矿光伏组件,经第三方权威机构TV北德认证,组件光电转换效率达21.13%,为同面积级别柔性钙钛矿光伏组件世界最高转换效率。进一步验证脉络能源的技术水平处于国际同类技术先进行列,彰显了公司在柔性钙钛矿组件工程化与产品化领域的持续推进能力。

又一钙钛矿合资公司将成立!晶科×晶泰签署AI高通量叠层太阳能电池项目合作协议!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-01-08 11:25:48

近日,晶科能源宣布,与人工智能+机器人赋能研发创新的平台型企业晶泰科技签署战略合作协议,双方将共同成立合资公司,推进基于AI技术的高通量钙钛矿叠层太阳能电池合作研发。基于双方坚实的技术基础与合作规划,晶科能源预计钙钛矿叠层电池有望在未来三年左右迈向规模化量产。

晶科能源与晶泰科技签署AI高通量叠层太阳能电池项目合作协议来源:晶科能源 发布时间:2026-01-08 10:22:16

全球极具创新力的光伏企业晶科能源近日宣布,与人工智能+机器人赋能研发创新的平台型企业晶泰科技签署战略合作协议,双方将共同成立合资公司,推进基于AI技术的高通量钙钛矿叠层太阳能电池合作研发。此举标志着两家在不同技术领域的领军者强强联合,正式开启在钙钛矿叠层等下一代光伏技术领域的深度协同,旨在通过“AI+机器人”重塑光伏研发范式,加速颠覆性技术的研发与产业化进程。

从化学到太阳能电池:材料创新在钙钛矿光伏革命中的核心作用来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-01-07 10:33:54

钙钛矿太阳能电池已经成为光伏领域的一项变革性技术。自2009年问世以来,因其卓越的效率、低成本的加工工艺和可调谐的光电特性,十年内已成为下一代光伏技术的主要候选者。然而,长期稳定性、铅毒性和工业可扩展性方面的挑战仍然是其大规模商业化的主要障碍。本文探讨了材料创新在克服这些障碍中的核心作用,重点关注成分工程、分子添加剂与钝化、界面化学以及二维/准二维钙钛矿系统的进展。特别关注了电荷传输架构的演变和新兴的商业前景。我们还强调了从追求性能的研究转向注重耐用性和可制造性策略的重要性。文章最后对未来钙钛矿太阳能电池的发展方向提出了建议,包括标准化测试、预测性材料设计和环境友好型制造的需求。

计划总投资5000万元!钙钛矿太阳能电池材料项目落地烟台来源:东吴光伏圈 发布时间:2026-01-07 09:24:14

近日,烟台市生态环境局福山分局发布了对“太阳能电池材料及医药中间体研发中心项目”环境影响评价文件审批意见的公示。该项目由烟台华浩新材料科技有限公司投资建设,计划总投资5000万元。

柔性钙钛矿:光伏产业的下一个黄金赛道来源:ACMI光伏新材料 发布时间:2026-01-06 09:24:36

在便携式电子与可穿戴设备领域,柔性钙钛矿电池正成为新一代移动电源的核心技术。未来展望全球柔性钙钛矿市场正呈现爆发式增长趋势。包含柔性钙钛矿在内的"下一代太阳能电池"整体市场,规模将从2024年的42.1亿美元,以21.21%的年复合增长率增长至2032年的196.2亿美元。随着技术的不断突破,柔性钙钛矿正逐步从实验室走向产业化应用。柔性钙钛矿正以其独特的魅力,为人类打开一个更加灵活、高效、可持续的能源未来。

Lockin×光因科技钙钛矿太阳能电池智能锁发布!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-01-06 09:15:36

2026年1月4日,全球销量第一的智能锁品牌Lockin发布全新的Aeon智能锁。Aeon智能锁将钙钛矿太阳能技术应用于智能门锁领域,利用高效太阳能采集大幅减少电池维护。永恒使用先进的钙钛矿太阳能电池,Lockin称其能转换效率远优于传统小型太阳能电池板,使锁定能从同一电池板面积吸收更多电力。在Lockin的产品组合中,Aeon属于静脉识别智能锁家族,旨在应用于现代智能家居系统,配合其更具实验性的光充旗舰产品,采用高效、以太阳能为中心的方案。