光伏器件
论文总览为了解决柔性钙钛矿太阳能电池在印刷制造过程中钙钛矿胶体粒子沉积不均匀的关键难题，南昌大学陈义旺、胡笑添团队联合上交颜徐州等人提出了一种基于机械互锁网络的创新策略。该策略实现了小面积器件26.22%和大面积模块19.44%的创纪录效率，并在机械柔性与长期稳定性方面表现优异，为柔性钙钛矿光伏产业化提供了关键技术支撑。
柔性钙钛矿太阳能电池可实现高效弯曲能量转换，推动下一代可穿戴设备发展。然而，从实验室规模原型向工业规模组件的转变，受限于印刷过程中钙钛矿胶体颗粒的不均匀沉积，导致功率转换效率下降。高效率与大面积兼容：实现小面积器件26.22%和大面积组件19.44%的认证效率，突破柔性钙钛矿光伏的尺寸限制。
文章概述本文通过同步相变策略实现高效宽带隙钙钛矿光伏器件的方法。得益于缓慢的结晶速率和同步相变过程，获得了大晶粒、低缺陷的均匀卤素相WBG钙钛矿薄膜。基于此，1.76eV带隙的钙钛矿太阳能电池实现了21.42%的纪录效率，同时四端全钙钛矿叠层太阳能电池效率达到29.66%。
实现高性能钙钛矿光伏器件的可扩展加工对其在可持续能源技术中的商业化至关重要。为解决这一问题，德国埃尔朗根-纽伦堡大学ShudiQiu、ChristophJ.Brabec、暨南大学麦耀华和郭飞等人发现，平衡控制过饱和速率与溶剂配位能力对于通过真空辅助刮涂获得高质量钙钛矿薄膜至关重要。
通过策略性设计对称分子以缓解空间位阻，进而在衬底上形成长程有序的π–π堆叠，为增强分子自组装的结构有序性提供了有效途径。
钙钛矿材料的溶液可加工性为制备高性能太阳能电池提供了一条低成本、高通量的路径。然而，前驱体向钙钛矿转变的快速动力学对工艺条件极为敏感，导致器件性能难以控制。本研究华东理工大学杨双和侯宇等人提出了一种超分子限域生长策略，可重复制备具有超平滑、电子均匀表面的钙钛矿薄膜。此外，所得薄膜具备高PLQY和低SRV，最终实现了效率超过25%的p-i-n结构太阳能电池。
尽管传统的还原策略能有效抑制Sn的氧化，但在持续器件运行过程中还原剂的逐渐消耗会显著削弱其抗氧化能力，从而限制器件的长期稳定性。本文苏州大学王照奎等人提出了一种利用4-巯基苯甲酸的再生型氧化还原循环策略。该工作提供了一种可持续的还原策略，有效解决了锡钙钛矿光伏电池的长期稳定性问题。
结果显示，控制器件和使用DBrS、DPSE、DPDSE处理的器件的激子解离效率分别为94.3%、96.7%、97.4%和96.9%，充电收集效率分别为82.0%、89.7%、89.2%和88.6%。结果显示，添加添加剂后，双分子复合减少，单分子或陷阱辅助复合的概率降低。结果显示，添加DBrS、DPSE和DPDSE后，τ1值分别缩短至0.147ps、0.243ps和0.287ps，表明激子解离增强。这些添加剂促进了受体纤维化，提高了结构秩序和结晶度。AFM和TEM观察证实了纯薄膜和SD薄膜中纤维网络的存在。
文章亮点总结1.首次将固体添加剂引入SS工艺制备OPV，为该工艺优化提供了新思路。图1.固体添加剂的性质。该研究成功开发了一种芳香族添加剂辅助的自发扩散工艺，通过调控溶液表面张力和成膜动力学，能够显著提升活性层薄膜的均匀性和OPV器件性能。研究成果以“SolidAdditivesforSpontaneouslySpreading-ProcessedOrganicPhotovoltaics”为题，发表于《AdvancedScience》上。至今已在Nat.Photonics、JACS、Joule、ScienceAdvances等期刊上发表论文30余篇。2024年9月，西湖光电正式对外提供大面积OPV制样服务。
文章亮点：非侵入性表面反应策略实现纯相2D钙钛矿层：通过精确控制温度与压力，触发固相界面反应，避免了溶剂渗透导致的混合维度相变，成功制备出维度明确、相纯度高的2D钙钛矿钝化层。通用性强、适用于多种分子与大面积制备：NSR方法适用于多种Ruddlesden–Popper阳离子分子，并可实现大面积均匀钝化，为钙钛矿光伏器件的商业化提供了可靠路径。
