通过这些协同效应,优化后的单结锡铅混合钙钛矿太阳能电池实现了23.85%的功率转换效率;将该器件集成到两端全钙钛矿叠层结构中,进一步获得了28.74%的优异效率。
钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池兼具高效率与低成本的优势,具有巨大的发展潜力。近期,《自然》杂志同时发表的两项柔性钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池的研究,报道了该方向效率及稳定性的重大进展。图1.使用双缓冲层氧化锡的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池,性能分析及各项参数对比。最终研制出的柔性钙钛矿-晶硅叠层电池效率高达33.6%,开路电压达到2.015V。
传统的富勒烯C60虽然是钙钛矿太阳能电池中常用的电子提取材料,但它有两个明显的缺点:一是在溶液里容易抱团,溶解性差;二是和钙钛矿的“互动”太弱,导致界面能量损失。磷官能团的引入,就像给富勒烯装了“抓手”,既提高了它的溶解性,又让它能牢牢地抓住钙钛矿表面。效率与稳定性兼得:该策略不仅将电池效率推高至25.62%,更在长达1000小时的连续光照测试中表现出极强的稳定性,为实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池提供了新思路。
本文成都理工大学陈雨和四川大学彭强等人提出了一种介电分子桥策略,采用双氯膦调控钙钛矿结晶、抑制离子迁移、调节界面能带排列并钝化非辐射复合。最优器件实现了26.60%的光电转换效率,最大瞬态反向击穿电压达-6.6V。介电性能显著增强:F-CPP处理使钙钛矿介电常数提升约两倍,器件瞬态反向击穿电压高达-6.6V,反向稳定性大幅提升。高效率与高稳定性兼具:器件效率达26.60%,并在多种应力测试下表现出优异的长期稳定性。
中国制造商表示,该叠层电池采用双缓冲层策略开发,既提升了界面粘附力,又保持了高效的电荷提取。图片来源:隆基中国光伏组件制造商隆基宣布,其1平方厘米柔性钙钛矿-硅叠层太阳能电池实现了33.35%的功率转换效率。在标准照明条件下测试时,1cm串联电池效率为33.35%,开路电压为1.996V,短路电流密度为19.77mA/cm2,填充因子为84.5%。
近日,韩国经济财政部长具允哲宣布一项336亿韩元的《超级创新经济战略项目第三次推广计划》,计划拨款帮助韩国本土光伏行业商业化钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池技术,旨在摆脱中国在传统晶硅光伏领域的主导,通过下一代光伏技术扭转市场局势。此外,韩国政府还于9月成立“光伏研发规划组”,汇聚来自产业、学术界、研究机构和政府的专家,打造叠层电池产业链,重点推动钙钛矿/叠层电池的产业化。
宽带隙钙钛矿材料对叠层太阳能电池至关重要,但富Br软晶格可能引发严重的离子聚集与迁移,显著损害器件效率与稳定性。由此,晶体质量提升的钙钛矿薄膜表现出更高的离子迁移能垒和增强的界面载流子提取能力。这些协同效应使单结钙钛矿太阳能电池效率高达23.24%,单片钙钛矿/硅叠层电池效率达30.16%,并在热、湿、光应力下展现出优异的稳定性。
2D/3D钙钛矿异质结构提升了钙钛矿太阳能电池的性能。本文南京航空航天大学赵晓明等人研究了芳香铵配体的吸电子强度对钙钛矿界面稳定性的影响。此外,组件在30天户外运行中保持稳定的功率输出,显示出其在实际应用中的潜力。研究亮点:配体吸电子能力调控界面稳定性:通过杂环中氧原子数量的增加,系统调控芳香铵配体的吸电子能力,最强吸电子配体ABDI有效抑制2D相形成并阻止离子互扩散。
本文武汉纺织大学胡敏和武汉理工大学鲁建峰等人提出了一种全气相沉积技术,用于制备活性面积为10.0cm、功率转换效率超过19%的PSMs。此外,这些全气相沉积模组在连续运行1000小时后仍保持85%的初始效率。研究亮点:首创全气相沉积钙钛矿模组工艺:实现了活性面积为10.0cm的钙钛矿太阳能模组,效率突破19%,展示了全气相沉积技术在大面积、高效率模组制备中的可行性与优势。
柔性钙钛矿太阳能电池是下一代便携式、可穿戴及建筑一体化光伏器件的理想候选者。这一双重功能促使EtOPACz在柔性基底上组装形成致密、均匀的分子层,从而增强界面附着力、改善钙钛矿薄膜质量并促进空穴提取。因此,采用EtOPACzSAM的f-PSCs实现了25.11%的卓越能量转换效率,为目前报道的f-PSCs中最高值之一。这些结果表明,极性醚链段工程为同时优化高性能f-PSCs的界面接触、电荷传输和机械耐久性提供了一条强有力的策略。