浙江大学薛晶晶Nat Rev Chem:有机A位阳离子在金属卤化物钙钛矿光伏中的应用

来源:知光谷发布时间:2025-12-01 15:56:27

钙钛矿太阳能电池是一种颠覆性的光伏技术,可通过溶液法制备。有机A位阳离子的分子工程对PSCs的快速发展至关重要,因为它们影响着薄膜和界面的分子结构。有机A位阳离子丰富的选择性和可设计性,为通过化学相互作用调控金属卤化物钙钛矿的多种性能提供了巨大机遇。

本综述浙江大学薛晶晶等人讨论了有机A位阳离子在MHPs中的作用,深入探讨了结构-相互作用-性能之间的关系。我们展示了A位阳离子的分子结构如何影响钙钛矿中的化学相互作用,以及这些相互作用如何影响PSCs的整体性能。首先,我们介绍了有机A位阳离子及其键合在MHPs中的影响,然后从晶格和电子层面探讨了它们在晶体生长、稳定性、缺陷、载流子传输和带边态等方面的作用。最后,我们还讨论了未来的研究方向、机遇与挑战。

研究亮点:

  1. 分子工程的多功能性:有机A位阳离子通过静电作用、氢键等多种非共价相互作用,可同时调控钙钛矿的结晶动力学、缺陷态、相稳定性及载流子传输行为。
  2. 结构-性能关联机制:系统阐明了A位阳离子的分子结构如何影响其与钙钛矿骨架的相互作用,并最终决定器件的效率与长期稳定性,为理性分子设计提供了理论基础。
  3. 低维/3D协同策略:通过引入大尺寸有机阳离子构建2D/3D钙钛矿异质结构,在保持高效率的同时,显著提升了器件的环境稳定性与离子迁移抑制能力。

Tian, W., Wang, R., Yang, D. et al. Organic A-cations in metal halide perovskite photovoltaics. Nat Rev Chem (2025).

https://doi.org/10.1038/s41570-025-00774-8

索比光伏网 https://news.solarbe.com/202512/01/50013708.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
这家企业申请异质结/钙钛矿叠层发明专利来源:摩尔光伏 发布时间:2025-12-08 16:22:16

近日,国家知识产权局信息显示,中建材浚鑫科技有限公司申请一项名为“一种超高效异质结与钙钛矿叠层光伏组件”发明专利,申请公布号:CN121038506A,申请日期为2025年8月,申请公布日2025年11月28日。

钙钛矿电池可申报!关于开展第15批 《上海市创新产品推荐目录》编制申报工作的通知来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-08 09:45:21

在“双碳”战略引领下,我国光伏技术创新再迎里程碑进展。近日,南京大学谭海仁教授课题组联合仁烁光能产业化团队,在清洁能源关键核心技术研发中取得重大突破。其研制的平米级商业化钙钛矿光伏组件,不仅实现了绿色环保制备,更在转换效率与产品可靠性方面双双达到世界领先水平。

无机钙钛矿太阳能电池以950小时运行达到迄今为止的最高效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:38:39

无机钙钛矿太阳能电池实现了超过21%的创纪录效率。团队成功解决了长期存在的难题,发明了一种在完全无机钙钛矿太阳能电池上制造耐用保护层的方法。解决退化问题限制钙钛矿太阳能电池采用的主要障碍是快速降解,暴露于湿度、温度或压力等波动的大气条件下,会导致钙钛矿材料在效率和材料性能上迅速下降。

科学家研发自修复封装材料,阻铅超99%!为钙钛矿光伏技术的可靠性提供了关键解决方案来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:36:42

钙钛矿太阳能电池凭借其高光电转换效率与低制造成本,正成为下一代光伏技术商业化进程中的领跑者。因此,亟需开发一种能够快速响应损伤、具备高效自修复能力与主动铅捕获功能的新型封装材料,这已成为推动钙钛矿光伏技术实现安全、可持续商业化所必须突破的关键瓶颈。

离子液体提高钙钛矿太阳能电池的长期稳定性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:34:30

尽管单结钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已突破27%,其商业化进程仍受限于长期运行稳定性的瓶颈。然而,即便在隔绝水与氧等外界应力的条件下,钙钛矿太阳能电池的寿命仍显著短于硅基器件。研究组设计并开发了一系列含乙二醇醚侧链的离子液体,以协同提升钙钛矿太阳能电池的效率与稳定性。该离子液体优先富集于钙钛矿底部,可显著抑制碘化铅的聚集及空隙的形成。

高度透明的钙钛矿太阳能电池效率为18.22%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:31:49

印度的一个研究团队研究了基于室温工艺制备的非晶铟锌高导电透明电极在钙钛矿太阳能电池中的应用,这些器件可用于叠层和建筑集成光伏应用。其中包括在钙钛矿太阳能电池的后部透明电极中使用a-IZO。事实上,原型机的效率超过了基于c-ITO器件的15.84%功率转换效率。

弗劳恩霍夫ISE基于行业标准底TOPCon电池实现与钙钛矿叠层30.6%的效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:17:45

弗劳恩霍夫ISE的研究人员开发了一种采用TOPCon底电池、标准纹理前表面的钙钛矿-硅串联太阳能电池。他们的结果表明,TOPCon底部电池在分流电阻率方面可与串联器件中的异质结电池相当,支持可扩展且具成本效益的工业生产。“证明TOPCon2电池设计及其精益工艺流与钙钛矿/硅叠层集成兼容,标志着实现工业叠层太阳能电池生产的成本效益高峰。”弗劳恩霍夫ISE的其他研究人员最近首次将所谓的掩膜板前金属化方法应用于叠层太阳能电池的开发。

Joule:钙钛矿太阳能电池的回收利用来源:知光谷 发布时间:2025-12-05 09:52:48

钙钛矿太阳能电池实现了高效率和低成本制造,但面临着铅管理和有限使用寿命的挑战。近日,香港科技大学ZhouYuanyuan、香港浸会大学GuoMeiyu等人回顾了能够有效回收PSC的材料、设备和工艺特性。研究亮点:1)作者总结了技术经济分析和生命周期评估,这些分析和评估表明,通过多轮材料回收,成本和环境影响大幅降低,并比较了器件架构和功能层的回收途径。

日本松下在办公窗户上测试玻璃基钙钛矿太阳能电池板来源:pv-magazine 发布时间:2025-12-04 14:55:48

在研究中,松下玻璃型钙钛矿太阳能光伏被用于四个带有防水木质推拉框的YKK内窗,尺寸为723毫米×1080毫米。松下公司开发钙钛矿太阳能技术已超过十年。

钙钛矿叠层将有望在5年内,率先应用于场景化示范基地来源:华晟新能源 发布时间:2025-12-04 13:54:25

郭明轩指出,单靠晶硅体系已难再实现大幅提效,而钙钛矿叠层凭借更高的理论极限,成为突破路径。在介绍华晟的最新进展时,郭明轩透露,公司已建成兆瓦级硅钙叠层小试线和百兆瓦级中试线,在210mm半片尺寸上实现29.01%的产线效率,小面积效率突破34.02%,处于行业领先。展望未来三到五年,郭明轩博士判断,钙钛矿叠层将在场景化示范基地率先应用;到“十五五”末期,有望形成成熟产品并实现一定规模的市场渗透。

郑州大学张懿强AM:双模式分子调控钙钛矿结晶,实现高效稳定的FAPbI₃太阳能电池与组件来源:知光谷 发布时间:2025-12-04 10:34:21

本研究引入二苯基碳酸酯作为双功能分子调控剂,可同时调控FAPbI薄膜的成核与生长过程。这种协同调控机制获得了均匀、大晶粒的钙钛矿薄膜,并显著降低了缺陷密度。因此,基于DPC的钙钛矿太阳能电池实现了26.61%的冠军效率,优于对照组器件。