港大Nat Commun:26.06%效率+超3000小时稳定运行 顺序有机配体修饰专门重构钙钛矿晶界和表面

来源:知光谷发布时间:2025-12-16 09:35:37

钙钛矿太阳能电池(PSCs)的耐久性主要受限于钙钛矿晶界(GBs)和晶面(GSs)处的缺陷与不完整结构。传统的单步配体钝化由于配体分布不均和化学环境差异往往效果有限。

本文香港大学Wallace C. H. Choy等人提出一种两步顺序专用配体(TSS-DL)策略,通过空间分辨的配体相互作用,分别针对GBs和GSs进行选择性修饰。我们筛选出两类专用配体:X配体(以2,2-二氟乙酰胺溴化物DFABr为代表)用于GBs,将其重构为稳定的二维钙钛矿并抑制缺陷;Y配体(以4-氨基哌啶二溴化物4APPBr₂为代表)用于GSs,形成刚性二维钙钛矿覆盖层,保护三维钙钛矿免受外界应力影响。经TSS-DL处理的PSCs在连续运行3000小时后仍保持>93%的功率转换效率(PCE),在>85%相对湿度下4000小时后仍保持>90%的PCE。

该工作通过顺序重构GBs和GSs,为实现高效稳定的三维PSCs提供了有效途径。

研究亮点:



  1. 两步顺序钝化策略:首次提出“先晶界、后晶面”的顺序配体处理方案,突破传统单步处理无法兼顾晶界与晶面缺陷的局限。
  2. 专用配体精准设计:筛选出DFABr(小分子、多官能团)穿透晶界形成稳定2D结构,4APPBr(刚性骨架)覆盖晶面构筑保护层,实现缺陷的“分区分治”。
  3. 效率与稳定性同步提升:器件效率达26.06%,并在高温高湿(85°C、85% RH)下连续运行3000小时仍保持93%以上效率,稳定性显著优于现有方法。

Ahmad, S., Ali, W., Sun, J. et al. Sequential Organic Ligand Modifications to Dedicatedly Restructure Grain Boundary and Surface of Perovskites. Nat Commun (2025).

https://doi.org/10.1038/s41467-025-66478-1


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202512/16/50014720.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
叠层电池效率突破33.08%!深圳理工大学团队联合攻克钙钛矿领域重要难题来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-03-09 01:55:03

基于该策略制备的钙钛矿/硅叠层太阳能电池效率突破33.08%,并展现出优异的器件稳定性,为钙钛矿基叠层光伏技术的商业化应用奠定了关键基础。在性能方面,基于该策略制备的1.68eV宽带隙单结钙钛矿太阳能电池,最高光电转换效率达23.50%,开路电压损耗显著降低。钙钛矿/硅叠层电池外推出的T90寿命超9700小时,户外严苛测试中稳定运行超540小时无衰减。

30.2%!印度理工学院制备出高效率透明钙钛矿-硅叠层太阳能电池来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2026-03-05 09:21:59

印度理工学院孟买分校的研究人员制造了一种基于空穴传输层的透明四端钙钛矿太阳能电池,该空穴传输层既能抑制界面复合,同时增强光致发光量子产额和准费米能级分裂。叠层电池示意图图片来源:印度理工学院孟买分校研究人员表示,TBMPTFSI浓度在15%至20%之间进行极限提取,并对HTL自旋涂层速度进行精确调整,显著提升了每种钙钛矿组的效率、开路电压和填充因子。

光伏巨头再落一子:超130亿元砸向钙钛矿,又获专利许可来源:PV光圈见闻 发布时间:2026-03-04 09:13:53

FirstSolar与OxfordPV签署了专利许可协议,该协议使FirstSolar能够使用OxfordPV现有的已授权专利及目前正在申请的专利。其他条款未予披露。据悉,FirstSolar在薄膜研发方面已投入超过20亿美元,其中重点聚焦于钙钛矿技术。OxfordPV拥有全球最强大的钙钛矿太阳能技术专利组合。此次进一步收购,呈现进一步加码势态。另一方面,FirstSolar对专利的布局可谓十分执着,并因此获利。

27.98%!钙钛矿电池实验室效率首次超过单晶硅电池!华柔光电创造新纪录!来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-03-04 08:59:32

近日,华柔光电自主研发的单结钙钛矿太阳能电池经国家光伏产业计量测试中心权威认证,标准太阳光下光电转换效率达27.98%。这一成果不仅成功刷新单结钙钛矿太阳能电池效率世界纪录,更标志着单结钙钛矿太阳能电池首次超过了所有类型的单结晶硅太阳能电池的实验室纪录,具有里程碑式的意义。

我国钙钛矿电池取得重要新突破 中国技术让太阳能发电万物可贴来源:央视财经 发布时间:2026-03-03 10:19:20

钙钛矿太阳能电池是一种具有广阔应用前景的新型电池。穿上这身“护甲”的钙钛矿小尺寸电池,光电转换效率冲上了26%,刷新了同类电池性能纪录。目前,钙钛矿电池正处于从基础研究向产业化转化的关键进程,有了这两项“大招”,钙钛矿太阳能电池就能一步步跨越技术门槛,向规模化商业应用迈进,让太阳能发电从“屋顶专属”走向“万物可贴”,把一缕缕阳光变成温暖日常的清洁能源。

新颖界面层将反式钙钛矿太阳能电池效率推高至26%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-03-02 08:59:00

深圳大学和中国海洋大学的研究人员报告了一种小分子阴极界面材料HL220的开发,旨在提升倒置钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性。电学和形态学分析的综合结果表明,HL220有效抑制界面复合,并降低器件内串联电阻。总体而言,HL220作为有效的阴极界面层,同时改善薄膜形态、能级对齐和电极接触。结果凸显了小分子夹层在实现高效、耐用的倒置钙钛矿太阳能电池方面的潜力,适合进一步放大和实际应用。

华东首个规模化钙钛矿实证电站并网发电来源:徐圩新区 发布时间:2026-02-28 06:31:01

近日,徐圩新区新型钙钛矿分布式光伏发电实证电站顺利并网发电。该项目由方洋新能源投资公司投资建设,是华东地区首个规模化钙钛矿光伏实证项目,标志着我国第三代光伏技术在徐圩新区从实验室走向规模化应用,为新区打造全球绿色低碳石化园区、推动能源结构绿色低碳转型注入了强劲创新动能。电站运行数据将向光伏产业链企业、科研机构开放共享,为钙钛矿组件稳定性优化、大面积工艺升级及行业标准制定提供一手实证支撑。

又一钙钛矿新锐企业成立!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-02-27 08:55:38

近日,一家专注于锡基钙钛矿太阳能电池技术的新锐企业——上海云辰晶界科技有限公司正式亮相。作为一家专注于钙钛矿太阳能电池技术研发的科技企业,云辰晶界科技聚焦于锡基钙钛矿材料的产业化应用,致力于解决传统铅基钙钛矿太阳能电池的环境与健康风险问题。

烁威光电申请钙钛矿太阳能电池专利,稳定性高、寿命长且不易出现故障来源:金融界 发布时间:2026-02-26 14:16:28

国家知识产权局信息显示,北京烁威光电科技有限公司申请一项名为“一种钙钛矿太阳能电池及用电设备”的专利,公开号CN121568493A,申请日期为2025年12月。专利摘要显示,本申请提供一种钙钛矿太阳能电池及用电设备,涉及电池加工技术领域。该钙钛矿太阳能电池的封装层与基底层之间通过焊接连接,避免使用封装胶膜和丁基胶,能够达到更好的封装效果,稳定性高、寿命长且不易出现故障。

总投资超35亿!全球首条吉瓦级BIPV钙钛矿生产线等项目签约!来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-02-26 09:33:22

大会上,明阳与中山市人民政府正式签订投资协议,一批标志性、引领性、世界级项目集中落地:一是建设全球首个漂浮式风电母港及关联产业集群,打造世界级深远海能源基地;二是落地氢氨醇一体化示范、漂浮式海上风电科技示范项目;三是开工建设氢能装备产业园及NEA合作装备项目;四是布局超高压、特高压智慧电网装备;五是打造一千颗卫星级深空能源系统产能,建设商业航天装备园区;六是投产全球首条吉瓦级BIPV钙钛矿生产线。

万亿光伏×万亿航天!商业航天光伏能源系统升级展望来源:全球光伏 发布时间:2026-02-14 07:24:33

商业航天加速发展,低轨卫星成为中美竞争焦点,其配套能源系统将有相应的快速增长并可能迎来升级迭代。目前以三结砷化镓电池为主,两结方案可能走向应用。稀有金属锗在三结砷化镓中成本占比大,在降本诉求下,未来降低锗使用的两结方案可能走向应用。此外,目前钙钛矿在地面应用的主要瓶颈是寿命与大面积制备,应用于低轨卫星场景均可以规避。

新闻排行榜
本周
本月