此外,该偶极钝化有效减轻了由叠层器件连接层引起的窄带隙子电池中的接触损失,使得全钙钛矿叠层太阳能电池实现了30.6%的卓越PCE。因此,保留PEDOT:PSS作为HTL以减轻这些Voc和FF损失。当旋涂速度达到最大值时,将50μl处理液滴加到钙钛矿薄膜上。
鉴于此,2025年10月27日南京大学林仁兴&谭海仁&军事科学院国防科技创新研究院常超和北理工徐健于Nature刊发具有偶极钝化的全钙钛矿叠层太阳能电池的研究成果,开发了一种偶极钝化策略,该策略可降低混合锡铅处的陷阱密度,同时实现空穴传输层/钙钛矿界面处能级的精确对准。此外,偶极钝化有效地降低了串联器件互连层在窄带隙子电池中引起的接触损耗,使全钙钛矿叠层能电池的效率达到30.6%。
尽管超亲水性有助于润湿,但仅凭此仍无法实现钙钛矿对金字塔结构的完全覆盖。该策略为钙钛矿与硅光伏的高性能叠层器件集成提供了可行路径。高效器件性能:在全绒面硅上实现了一步溶液法钙钛矿沉积,制备出效率高达32.74%的钙钛矿/硅叠层电池,且该方法兼容多种空穴传输层与沉积工艺,具备良好的可扩展性。
溶液法制备的钙钛矿材料,结合现有硅基设施用于钙钛矿/硅叠层太阳能电池,因其低成本和高效率而备受关注。
上海交通大学、华东理工大学等研究团队合作,通过溶剂工程调控结晶过程,开发出一种制备大面积、致密均匀窄带隙钙钛矿薄膜的新方法。图5展示了基于优化NBG钙钛矿薄膜的全钙钛矿串联微型组件的性能。结论展望本研究通过吡啶辅助溶剂工程与真空退火工艺相结合,成功实现大面积、高质量窄带隙钙钛矿薄膜的可控制备,并在此基础上构建了效率达22.9%的全钙钛矿叠层光伏小组件。
钙钛矿材料因其优异的光电特性——如可调的直接带隙和长载流子扩散长度——成为叠层太阳能电池结构中理想的吸收层。在全钙钛矿叠层电池中,宽带隙与窄带隙子电池的集成能够更高效地利用太阳光谱,认证效率已高达30.1%。宽带隙钙钛矿易发生光致相分离和深能级缺陷形成,而窄带隙钙钛矿则易受Sn氧化和异步结晶缺陷的影响。因此,实现耐用的全钙钛矿叠层电池需全面理解影响宽窄带隙吸收层的降解机制。
近日,经开区企业仁烁光能(苏州)有限公司联合南京大学、加拿大维多利亚大学在国际顶级期刊《自然光子学》发表重大研究成果,成功攻克柔性钙钛矿太阳能电池大面积制备难题。校企联合首创的“气淬辅助的原位涂层技术”,刷新了两项柔性全钙钛矿叠层太阳能电池纪录,大幅缩小了柔性与刚性钙钛矿电池的效率差距。两项指标均刷新同类器件的世界纪录。
通过减少载流子传输损失、提高选择性和抑制非辐射复合,可显著提升钙钛矿/硅叠层太阳能电池的效率和稳定性。同时,这种场效应钝化提高了整个本征钙钛矿吸收层中的电子浓度,增强了导电性并减少了传输损失。最终,我们实现了高性能全绒面钙钛矿/硅叠层太阳能电池,在1-sunAML5G条件下实现了33.1%的转换效率,开路电压达2.01伏,并在红海沿岸表现出优异的户外稳定性。
结果,他们实现了柔性全钙钛矿叠层太阳能电池的PCE为27.5%和大型柔性模块的认证效率23%,几何填充系数为95.8%。他们还通过对孔径面积为~804cm2的柔性宽带隙钙钛矿组件进行狭缝涂覆,展示了在大气环境条件下工业可扩展性。这项工作有助于缩小柔性和刚性钙钛矿串联之间的效率差距,并为可扩展、高性能的柔性光伏技术探索一条实用的路线。
01研究背景与挑战柔性钙钛矿太阳能电池与刚性基底太阳能电池相比,柔性钙钛矿电池尤其是大面积模块的效率仍显著落后。03文章图文信息Figure1:添加剂辅助原位刮涂策略图1|添加剂辅助原位刮涂技术a.柔性基底上宽带隙钙钛矿薄膜埋藏界面的扫描电镜图像。箭头指示最大功率连续涂覆样品相较于对照组钙钛矿薄膜的峰位移方向。Figure4:柔性单结与叠层电池器件性能图4|柔性钙钛矿器件的性能与光电特性。