Joule 崔光磊、唐波 喷雾制备钙钛矿 曲面器件23.2% 溶剂工程 强弱络合剂组合实现局部高浓度前驱体策略

来源:钙钛矿太阳能电池文献精读集锦发布时间:2025-12-22 16:15:40

图片

核心总结

核心创新点

本文提出局部高浓度(LHC)前驱体策略,通过强/弱配体溶剂组合调控溶剂化结构,使钙钛矿在喷雾沉积过程中于液滴内实现均匀受限的体相预成核,成功制备出高质量钙钛矿薄膜,实现了高效、高湿度耐受、可在复杂曲面沉积的钙钛矿光伏器件。

解决的问题

喷雾涂层在复杂几何形状光电器件制备中潜力巨大,但结晶动力学不可控和环境湿度敏感性限制了其制备高质量低缺陷钙钛矿薄膜的能力;传统喷雾涂层钙钛矿器件效率低于23%,远不及旋涂等方法,且难以在曲面等非平面基底上conformal 沉积,本文的LHC 策略有效解决了这些瓶颈。

实现方法

具体实施:以 (FA₀.₉₅Cs₀.₀₅PbI₃)₀.₉₇₅(MAPbBr₃)₀.₀₂₅为钙钛矿体系,优化溶剂配比为 DMF/NMP/DMSO/ACN=1/1/0.2/11.8(体积比),添加2% 摩尔比PbCl₂和1.9% 摩尔比MDACl₂至前驱体;采用S-120 0.2 mm 喷嘴喷雾枪,载气为N₂,压力0.4 MPa,平均流速1 μL/s,扫描速度10 cm/s,层间间隔8 s,基底预热至50-100 ℃,喷雾后100 ℃退火40 分钟;曲面器件采用磁控溅射制备400 nm 厚ITO 层,真空沉积钝化层,喷雾沉积空穴传输层。

性能参数

器件核心性能:小面积(0.09 cm²)喷雾涂层器件反向扫描PCE 达25.5%,认证效率25.2%,Voc 为1.19 V,Jsc 为25.2 mA/cm²,FF 为0.849。14 cm² 迷你组件PCE 为22.5%;曲面器件(活性面积0.045 cm²)PCE 达23.2%;80% 相对湿度下制备的器件PCE 为23.1%。

稳定性数据:未封装器件在氮气氛围、45 ℃下遵循ISOS-L-1 协议进行MPP 跟踪测试,T₉₀>1600 小时,长期稳定性优异;高湿度环境下制备的器件无明显水反应或相转变,展现出良好的环境耐受性。

作者团队:中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊、邵志鹏&崂山实验室唐波&沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学Stefaan De Wolf

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.joule.2025.102228

如有理解偏差,侵权行为,请联系删除

图片

图片

图片

图片

图片



索比光伏网 https://news.solarbe.com/202512/22/50015238.html
责任编辑:周末
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
总投资1亿元!钙钛矿真空镀膜装备项目获批来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-05-15 16:52:05

5月13日,安徽省投资项目在线审批监管平台信息显示,合肥新站高新区经济发展局通过对钙钛矿真空镀膜装备项目的备案审批,批复文号为2605-340163-04-01-550282。2026年3月,钙钛矿真空镀膜装备项目正式签约落户合肥新站高新区,总投资1亿元。该项目入驻高端光学膜生产基地,建设专业化钙钛矿真空镀膜装备生产线,重点研发制造真空蒸镀及退火设备、磁控溅射设备、原子层沉积设备等核心装备,打造从核心设备研发制造到整线设计交付的一站式产业解决方案。

27.41%!陕西师范大学赵奎&刘生忠&林雪平大学高峰最新Nature:配体的立体电子调控用于钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-05-15 09:06:21

2026年5月13日,陕西师范大学赵奎、刘生忠、瑞典林雪平大学高峰共同通讯在Nature在线发表题为“Stereoelectronicmanipulationofligandsforperovskitesolarcells”的研究论文。该研究通过配体吸附拓扑结构的立体电子调控,协同解决了界面缺陷钝化与电荷传输的矛盾,实现高效且稳定的钙钛矿太阳能电池。这项研究为钙钛矿太阳能电池的界面设计提供了新范式,有望推动钙钛矿太阳能电池迈向商业化。配体立体电子调控策略钙钛矿太阳电池的光电性能和稳定性

总投资5.8亿!协鑫光电钙钛矿光伏组件GW级生产项目(二期)环评公示!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-05-13 09:29:27

5月12日,昆山市环境保护产业协会就昆山协鑫光电材料有限公司钙钛矿光伏组件GW级生产项目(二期)环境影响评价第一次公示。项目名称:昆山协鑫光电材料有限公司钙钛矿光伏组件GW级生产项目(二期)建设单位:昆山协鑫光电材料有限公司建设性质:扩建建设地点:江苏省苏州市昆山高新区大澞河路111号。协鑫光电致力于推动钙钛矿光伏组件的规模化生产与商业化应用,是全球钙钛矿技术从“技术前瞻”迈向“规模落地”的核心代表。

投资1.5亿元!年产50套钙钛矿高端装备项目落户龙游、拥有全球首个柔性轻质钙钛矿组件的户外光储示范项目来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-05-13 08:59:04

5月8日上午,浙江鑫锐腾智能科技有限公司在龙游正式开业。项目由龙游籍寓外人士、清华大学材料系校友陈小刚领衔。陈小刚长期从事高端设备研发,拥有30多项发明及实用新型专利。公司计划投资1.5亿元,建设年产50套钙钛矿高端装备项目。该企业还拥有全球首个柔性轻质钙钛矿组件的户外光储示范项目,其首创的多喷头喷涂设备打破了国外公司的垄断,产品可广泛应用于建筑光伏、汽车集成光伏、物联网及便携式消费电子等领域。

Nat Commun:功能交联 n⁺型中间层,钙钛矿电池效率直冲 26.34%!来源:知光谷 发布时间:2026-05-11 08:50:48

二氧化锡是n-i-p结构钙钛矿太阳能电池中核心的电子传输层材料,但其界面缺陷引发的载流子复合与能级失配问题,严重制约了钙钛矿电池的商业化进程。致密交联的P-DADMAC网络可强化界面机械互锁作用,提升界面附着力与应力耗散能力;同时,P-DADMAC释放的氯离子可协同钝化钙钛矿埋底界面与SnO表面缺陷,诱导形成梯度n型能带弯曲。

隆基绿能:1 cm²晶硅/钙钛矿叠层电池效率突破35.1%!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-05-09 06:26:30

截至报告期末公司已取得BC相关专利授权510件,其中发明专利330件,筑牢BC技术核心壁垒。与此同时,下一代超高效叠层技术储备保持行业领跑,经NREL权威认证的晶硅-钙钛矿叠层电池原型器件效率突破35.1%,大面积晶硅-钙钛矿两端叠层电池转换效率高达34.11%,为晶硅-钙钛矿叠层技术从实验室走向产业化应用夯实基础。

最大兼容G12尺寸,Fraunhofer ISE启动钙钛矿叠层电池组件实验室来源:TaiyangNews 发布时间:2026-05-09 06:23:45

德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所近日建立了名为Pero-Si-SCALE的实验室平台,旨在缩小实验室研究与工业制造之间的差距。该平台整合了FraunhoferISE现有的PV-TEC和Module-TEC部门,实现了从材料到组件全工艺链的评估。FraunhoferISE光伏部门负责人RalfPreu博士表示,新的实验室基础设施建立在光伏技术评估中心过去20年在硅光伏工业化开发领域积累的经验之上。他补充指出,PV-TEC中心能够为该实验室生态系统提供经过优化的硅基底电池,从而支持钙钛矿叠层电池的持续研发。

新加坡驻成都总领事陈知恩一行莅临通威参观交流来源:通威股份 发布时间:2026-05-08 09:08:06

5月7日,新加坡驻成都总领事陈知恩先生一行到访通威全球创新研发中心及通威太阳能成都公司。随后,陈知恩总领事一行前往通威太阳能成都公司,参观通威光伏科技馆与零碳工厂。刘舒琪董事长对陈知恩总领事一行的到访表示热烈欢迎。通威长期关注全球能源转型及光伏产业发展趋势,愿与各界朋友持续加强沟通交流,共同探讨绿色能源发展机遇。

山西首条MW级钙钛矿太阳能电池中试线建设即将完工!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-05-07 16:55:49

日前,慕光薄膜投建的山西省首条MW级钙钛矿太阳能电池中试线项目迎来重要节点:整体工程已从初步定型阶段稳步迈入全面竣工阶段,厂房建设严格按照设计标准推进,车间内部装修进入收尾。目前,项目各项建设正按计划有序推进。建成后,该产线不仅是慕光薄膜的首条,也将成为山西省首条钙钛矿太阳能电池MW级生产线——一条从工艺到环境都真正属于钙钛矿的专属产线。

苏州大学申请单晶钙钛矿薄膜表面处理专利,提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性来源:金融界 发布时间:2026-05-07 09:34:29

国家知识产权局信息显示,苏州大学;苏州益恒能源科技有限公司申请一项名为“一种单晶钙钛矿薄膜的表面处理方法、钙钛矿电池及其制备方法”的专利,公开号CN121985709A,申请日期为2026年4月。本发明优化了单晶钙钛矿薄膜表面,同时提高了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性。

稳态27.17%!南开袁明鉴团队Nature:刷新钙钛矿电池最高纪录效率!来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2026-05-07 09:04:49

研究团队首次揭开了制约正式结构钙钛矿太阳能电池效率的关键物理“黑箱”,并创新性地提出连续梯度掺杂电子传输层设计。基于这一策略,团队研发的光伏器件经国际权威机构认证,获得了27.17%的稳态光电转换效率及27.50%的反向扫描效率,创造了正式结构钙钛矿光伏器件的最高光电转换效率纪录。