AM综述:室内钙钛矿太阳能电池的非金属背电极:材料标准、最新进展与未来展望

来源:知光谷发布时间:2025-10-27 13:43:37

钙钛矿太阳能电池因其高功率转换效率、可调带隙及低成本制备工艺,已成为室内光伏技术的领先候选者。尽管大量研究聚焦于优化钙钛矿吸收层和电荷传输层,但背电极(尤其是非金属替代材料)在室内钙钛矿电池中的作用仍被严重忽视。背电极对低光强室内照明下的电荷收集、器件稳定性及整体性能具有关键影响,然而现有研究多集中于金属电极,忽略了低成本、高稳定性且具柔性的非金属选项。

本综述澳大利亚昆士兰科技大学王红霞等人系统分析了室内钙钛矿电池中背电极材料的作用,重点探讨了碳基电极与透明导电电极等非金属背电极的最新进展,并围绕性能与能量输出密度、可加工性与扩展性、机械柔性与耐久性等关键挑战,提出界面工程、低温加工与材料创新等策略。通过揭示这一关键研究空白,本文为推动高效、稳定、可扩展的室内钙钛矿电池提供了可行见解,助力自供电电子与物联网应用。

文章亮点:

  1. 系统评述非金属背电极在室内钙钛矿电池中的关键作用:指出碳基电极与透明导电电极在成本、稳定性与柔性方面的优势,填补了该领域的研究空白。
  2. 提出非金属背电极性能优化路径:包括能级匹配、界面工程、低温印刷工艺等,推动器件在低光强下实现高效率(>35%)与长寿命。
  3. 展望非金属背电极在物联网与可穿戴设备中的应用前景:展示了碳基钙钛矿模块(面积88 cm²)效率超过20.9%,并成功驱动传感器等低功耗电子设备。

Y. Yang, S. Senanayake, M. T. Hoang, J. Ye, N. D. Pham, and H. Wang, “ Non-Metallic Back Contacts for Indoor Perovskite Solar Cells: Material Criteria, Recent Progress, and Future Outlook.” Adv. Mater. (2025): e12402.

https://doi.org/10.1002/adma.202512402


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202510/27/50011069.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
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。

推出首款钙钛矿光伏摄像头! 脉络能源与镭威视签署战略合作协议来源:脉络能源 发布时间:2025-12-26 10:32:29

2025年12月24日,广东脉络能源科技有限公司(以下简称“脉络能源”)与广州镭威视安防科技有限公司(以下简称“镭威视”)正式签署战略合作协议,推出首款钙钛矿光伏摄像头。此次合作是脉络能源践行绿色低碳发展战略、推动钙钛矿光伏技术与安防领域创新融合的重要举措,将为智慧能源注入新动能。

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。

中山大学毕冬勤AM:邻苯二酚锚定基团助力锡-铅钙钛矿全钙钛矿叠层效率突破28.3%来源:知光谷 发布时间:2025-12-24 09:19:15

本研究中山大学毕冬勤等人首次设计并引入一种新型SAM分子——9--9H-咔唑,其具有共轭邻苯二酚锚定基团,应用于锡-铅钙钛矿电池中。此外,DOPhCz加速空穴提取并减少器件工作过程中的化学扰动。应用于全钙钛矿叠层电池时,效率达到28.30%。高效稳定全钙钛矿叠层电池:基于DOPhCz的Sn-Pb子电池效率达24.17%,全钙钛矿叠层效率达28.30%;在最大功率点连续运行500小时后仍保持80%初始效率,界面与运行稳定性显著优于2PACz体系。

钧达股份:正积极推进钙钛矿及钙钛矿叠层电池的商业化应用来源:证券时报e公司 发布时间:2025-12-23 16:36:15

钧达股份12月22日在机构线上电话会议表示,公司深耕光伏电池技术研发,在下一代钙钛矿技术领域布局深远,已与仁烁、中科院、苏州大学等单位开展研究,已实现关键突破:钙钛矿叠层电池实验室效率达32.08%,居于行业领先水平;2025年11月完成首片产业化N型+钙钛矿叠层电池下线,攻克底电池结构优化、高效介质钝化膜沉积等核心技术,具备独立开展叠层工艺研发与小规模生产的能力,正积极推进钙钛矿及钙钛矿叠层电池的商业化应用。

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。

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。

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。

黄劲松AEM:理解钙钛矿太阳能电池中基于膦酸分子的空穴传输层来源:知光谷 发布时间:2025-12-23 09:59:38

自组装单分子层已成为钙钛矿太阳能电池中一类重要的界面材料,能够调控能级、提升电荷提取效率,并改善器件效率与稳定性。其中,基于膦酸的自组装单分子层因其可与透明导电氧化物形成共价键,作为超薄、透明且可调控的空穴传输层而备受关注。解决这些挑战是将SAMs推向商业化钙钛矿太阳能产品的关键。

打造全球太空钙钛矿光伏引领者!钧达股份与尚翼光电达成战略合作来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-23 09:38:51

近日,钧达股份与尚翼光电正式签署战略合作协议。钧达股份将以战略股东身份对尚翼光电进行股权投资,双方将深度整合产业与场景资源,围绕钙钛矿电池技术在太空能源的应用展开合作,在技术研发、在轨验证、产业化落地及应用场景拓展等方面建立协同机制。钧达股份研发总监宋怡潇,尚翼光电总经理张国栋博士代表双方签约,中科院上海光机所副所长邵宇川、钧达股份副董事长及副总经理郑洪伟等代表共同见证。