结论展望本研究通过设计具有聚集增强发光特性的高发光聚合物给体PINTSO-F,并将其作为第三组分精准定位至给体-受体界面,成功实现了对有机太阳能电池非辐射复合的有效抑制和电荷动力学的协同优化,最终获得了效率超过20%、非辐射电压损失低至0.192V的高性能器件。
论文总览针对钙钛矿/硅叠层太阳能电池中钙钛矿/电子传输层界面存在的非辐射复合与离子迁移等关键性能瓶颈,卡尔斯鲁厄理工学院UlrichW.Paetzold团队提出了一种创新的AlOX/PDAI2双层钝化策略。相关成果以"InterfacialDesignStrategiesforStableandHigh-performancePerovskite/SiliconTandemSolarCellsonIndustrialSiliconcells"为题发表在NatureCommunications期刊上。图文分析LiF钝化下器件的性能损失机制:图1a展示了研究的钙钛矿/硅叠层太阳能电池器件结构。器件性能与稳定性验证:图4a的损失分析表明双层钝化将钙钛矿/ETL界面的VOC损失从125mV降至9mV,传输电阻导致的FF损失从4.2%降至2.1%。
韩国高丽大学JaeWonShim、JiHohonJo团队设计了一种极简分子结构的自组装单层材料BPA,仅含苯环核心与磷酸锚定基团,通过精准界面能级调控,成功实现OPV与OPD的双高性能。该研究以“BifunctionallyDrivenOrganicPhotonicConversionDevicesFacilitatedbyMinimalisticSynthesis-BasedInterfacialEnergeticAlignment”为题发表于《AdvancedMaterials》。该材料通过精准的界面调控,在实现28.6%的高效室内光电转换与fW级超低噪声探测的同时,更将成本降低了720%以上,最终在效率、稳定性与成本之间实现了卓越的平衡。
为此,日本广岛大学ItaruOsaka团队设计并合成了一种结构简化、合成便捷的高效聚合物给体PTz3TE。通过引入改良合成复杂度指标进行量化评估,PTz3TE被证实是当前性价比最高的聚合物给体之一。该研究为OPVs的材料设计与商业化提供了重要借鉴。结论展望该团队通过精妙的分子与合成设计,成功打造了聚合物给体PTz3TE,实现了“高性能”与“易合成”的理想结合。
近年来,自组装单分子层因其超薄特性、优异界面钝化能力以及可精确调控的能级,成为空穴传输层领域备受关注的新兴候选材料。然而,实现自组装单分子堆积密度、电荷传输效率与缺陷钝化之间的最佳平衡仍是一项挑战。近日,河南大学陈石团队在《NatureCommunications》期刊发表题为“Flexibilitymeetsrigidity:aself-assembledmonolayermaterialsstrategyforperovskitesolarcells”的研究论文。该研究提出了一种SAM材料协同设计策略,通过结合柔性头部基团与刚性连接基团来实现这一目标。
金属卤化物钙钛矿因其卓越的光电性能而备受关注。碱金属掺杂策略已被证明能够有效地调节晶粒尺寸、控制结晶动力学,并调整钙钛矿的带隙特性。本研究采用第一性原理计算揭示了碱金属种类的选择及其相应的掺杂方法对CsPbBr3钙钛矿的电子性质和离子迁移动力学有着显著不同的影响。同时,计算表明碱金属间隙占据通过同时扩展扩散路径和加强Br-相互作用来抑制卤化物离子迁移,使钙钛矿晶格中的迁移势垒从0.113eV增加到0.902eV。
中国光伏技术再次迎来高光时刻!一项突破性的研究正为TOPCon电池的效率提升打开新思路。来自扬州大学的科研团队通过精细的后表面处理工艺,成功将TOPCon电池的转换效率推至24.78%——别小看这个数字,它背后隐藏的,是一场关于光、电与材料表面的微观博弈。目前TOPCon技术虽已成为主流,但背表面复合高、光吸收不足等问题始终制约其性能突破。一旦突破这些瓶颈,无疑将强化TOPCon技术在下一代光伏竞争中的优势地位。
本文南京邮电大学柔性电子全国重点实验室黄维院士、王少荧、辛颢等人报道了通过溶液法制备均匀、大面积的CuZnSn薄膜和太阳能组件。通过调节硫脲/金属比例以增加薄膜孔隙率,从而促进更均匀的垂直反应和横向晶粒生长,我们提高了CZTSSe薄膜的均匀性,实现了单电池效率13.4%和太阳能组件效率8.91%。我们的工作证明了溶液加工在沉积均匀、大面积CZTSSe薄膜和高效太阳能组件方面的可行性,推动了该技术的发展。
钙钛矿量子点具有成本低、合成工艺简单、光谱连续可调等多种优势,近年来备受关注,发展迅猛,器件外量子效率已提高至20%以上。通常,研究人员会使用极性溶剂清洗多余的配体,以获得配体密度合理的钙钛矿量子点。图1.分子锚的设计及理论计算图2.器件光电性能图3.器件稳定性近日,清华大学化学系马冬昕、段炼团队提出了一种晶格匹配的多位点分子锚设计策略,实现了高效稳定的钙钛矿量子点发光器件。
论文概览贵州大学吕梦岚与孙艳明团队开发了两种基于噻吩扩展咔唑的自组装单分子层材料——2PAThCz与4PAThCz,作为高效空穴传输层应用于有机太阳能电池。图4:器件性能与稳定性全面评估该图系统比较了不同SAMs基有机太阳能电池的性能。结论展望该团队通过理性分子设计,成功开发出两种噻吩扩展型SAM材料2PAThCz与4PAThCz,其中4PAThCz凭借其优异的溶解性、高有序性和强界面作用,在三元有机太阳能电池中实现了20.78%的效率突破。