新型界面工程方法实现了26.7%的倒置钙钛矿太阳能电池效率

来源:钙钛矿材料和器件发布时间:2025-11-19 13:37:47

中国组件制造商晶澳太阳能(JA Solar)的研究团队开发了一种基于多功能有机铵盐的倒置钙钛矿太阳能电池,据称该电池减少了非辐射复合,并改善钙钛矿吸收体与电子传递层(ETL)界面上的载流子运输。

(a) 钙钛矿器件的示意图。 (b) 对照组和基于PMEAI器件的最佳J-V曲线。 (c) 基于PMEAI的最佳器件在350秒内的稳定功率输出。 (d) 基于PMEAI的最佳器件的EQE光谱及积分JSC。 (e) 有效面积为1 cm²的基于PMEAI的钙钛矿器件的J-V曲线。 (f) 具有或不具有PMEAI界面钝化的宽禁带PSC的J-V曲线。(g) 在氮气中65 ℃退火的未封装PSCs的热稳定性。(h) 在室温(25 ℃)和低湿条件下封装器件的操作稳定性。(消息来源:perovskite-info.com, Energy & Environmental Science)

团队解释说,这种方法实现了碘化铅(Pb/I)空位的双点钝化,同时最大限度地减少了空间障碍,从而提高了载流子提取的效率。

对于倒置钙钛矿电池,优化的富勒烯(C60)目前是ETL中性能最好的材料,尽管其溶液中存在显著聚集问题,且与钙钛矿薄膜结合时需进行校准。为此,科学家们使用一种多功能有机铵盐,称为2-(氨基)苯基)乙基-1-碘化铵,简称PMEAI,作为钝化层,以改进钙钛矿-C60界面的界面工程。

团队设计了由氟掺锡氧化物(FTO)组成的基底、由自组装单分子层4PADCB制成的空穴输运层(HTL)、钙钛矿吸收剂层、PMEAI钝化层、C60 ETL、浴铜碱(BCP)缓冲层和银(Ag)金属电极组成的电池。

在标准光照条件下测试,该器件实现了26.7%的功率转换效率,开路电压为1.181 V,短路电流密度为26.36 mA/cm2,填充因子为85.8%。相比之下,采用其它钝化层类型的参考器件效率较低,仅为24.3%,开路电压为1.156 V,短路电流密度为26.05 mA/cm2,填充因子为80.4%。

基于PMEAI的电池还实现了25.84%的认证效率,并获得了中国国家光伏工业计量检测中心(NPVM)的认证。当放大到1平方厘米时,该器件的效率也达到了24.5%活跃区域。

通过进一步分析,科学家发现水平排列的PMEAI抑制了Pb和I空位的缺陷,并诱导钙钛矿/C60界面内建电场的反转,从而最大限度地减少界面复合损失。他们解释说,界面电场被PMEAI反转,从C60指向钙钛矿,显著加速电子提取并抑制复合,从而突破了钝化层对电流密度和填充因子的传统限制。

电池在65摄氏度下1500小时后,仍保持97%的初始效率。本研究提出了一种界面材料设计的新方法,协同整合了低立体阻碍、缺陷钝化和抑制离子迁移诱导降解,推动高性能钙钛矿光伏技术的发展。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202511/19/50012950.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
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。

突破55W/g!我国新型钙钛矿空间光伏技术刷新“功质比”世界最高纪录!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-01-29 08:47:41

量级革命,刷新人类光伏功质比最高纪录钙钛矿太阳能电池凭借其卓越的光电特性,成为制备高功质比器件的理想载体。公司科研团队自2019年起深耕大功质比超轻量柔性钙钛矿技术领域,历经数年技术攻关,多次刷新行业纪录。

27.87%!光因再破单结钙钛矿电池效率天花板来源:光伏前沿 发布时间:2026-01-26 09:17:45

光因科技此次突破,不仅大幅拉开了与晶硅技术的差距,更为全钙钛矿叠层电池突破35%的转换效率预留了充足空间。

33.45%!琏升科技异质结/钙钛矿叠层电池效率再攀新高峰来源:琏升科技 发布时间:2026-01-23 09:09:45

由琏升科技研发的钙钛矿/晶硅异质结叠层电池再次实现里程碑式效率跃升——经国家太阳能光伏产品质量检验检测中心权威认证,转换效率从32.99%提升至33.45%。这一效率突破的核心在于琏升科技对HJT底电池的深度重构和钙钛矿顶电池界面工程的升级。因此,异质结及异质结叠层电池具备“高效、轻质、低成本、柔韧、抗极端环境”等特性,有望成为平衡高效率与低成本的下一代技术路线。

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。

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%。

新闻排行榜
本周
本月