然而,全球二次材料供应潜力仍未被充分探索,限制了未来的科学决策。本研究上海交通大学许振明等人采用定制化建模框架,分析了不同能源情景下五种光伏技术的二次材料供应潜力。结果显示,到2050年,累计材料需求和废物产生量预计分别达到705–1879兆吨和238–529兆吨。通过循环策略,二次材料的年供应比例预计从2020年的3.3%提升至2050年的43.4%–101.6%,其中银和碲可能实现供应过剩。
理论研究曾预测Cs4ZnBi2Cl12等层状双钙钛矿具备成为p型透明导体的潜力,但始终缺乏实验证据支持。该工作报道了层状双钙钛矿Cs4ZnBi2Cl12在p型透明导体方向的实验突破。创新点:1.水合诱导的形貌调控—提出利用水合处理实现层状双钙钛矿纳米晶由球形向纳米棒的可控转变。水合诱导的晶格调控策略有望推广至更广泛的无铅钙钛矿体系,拓展其在透明电子学、光伏及光电探测等领域的应用。
在宽禁带钙钛矿太阳能电池中,钙钛矿薄膜的光致相分离以及自组装单分子层/钙钛矿界面的非辐射复合严重制约了器件效率和稳定性。本文中国科学院大学刘畅等人提出了一种利用可控路易斯碱小分子改善Me-4PACz/钙钛矿界面的策略,有效抑制界面缺陷并促进高质量钙钛矿结晶。经TPP处理的单结电池在1.77eV带隙下实现了20.46%的光电转换效率和1.34V的高开路电压,是该带隙范围内报道的最高效率之一。
倒置结构钙钛矿量子点发光二极管因其与n型薄膜晶体管驱动的有源矩阵面板兼容,在下一代显示技术中具有重要前景。然而,ZnO电子传输层与钙钛矿量子点之间的界面反应会导致严重的降解和荧光猝灭,限制器件效率和运行稳定性。为此,南京理工大学徐勃和瑞典林雪平大学GlibV.Baryshnikov等人引入了一种双协同界面钝化策略,采用季戊四醇四作为多功能缓冲层。本工作确立了基于PETMP的钝化方法在高性能倒置Pe-QLED及其他光电器件中的变革潜力。
实现长期运行稳定性仍是钙钛矿太阳能电池商业化面临的关键挑战。本文华中科技大学郭静和郭睿等人提出一种无溶剂、室温封装策略,采用硫醇-烯点击光聚合硅氧烷材料,专为PSC保护设计。TECP封装器件的功率转换效率几乎无变化,凸显了TECP封装过程的温和性。文章亮点:无溶剂、室温快速无损封装基于硫醇-烯点击光聚合的TECP材料,在25°C、30秒内完成固化,无溶剂残留,封装后器件效率几乎无损失,实现真正“无损”封装。
结果表明,我们成功制备出高性能纯红色PeLEDs,其在外量子效率高达27.9%、发射波长640nm且半高宽窄,器件寿命显著达110.3小时,且在测试过程中电致发光光谱保持稳定,代表了目前性能最佳的纯红色PeLEDs之一。高性能纯红PeLEDs:效率、寿命与光谱稳定性兼得器件在640nm处实现窄谱发射,EQE高达27.9%,寿命超过110小时,CIE坐标完全符合Rec.2020显示标准,且在不同电压与工作时间下光谱极其稳定。
针对这个关键的挑战,宁波大学徐华与浙大宁波理工学院王维燕研究团队针对ST-PeSCs中常见的性能损失问题,创新性地引入了原子层沉积技术,构建了高质量的氧化锡电子传输层。采用该致密ALDSnO层构建的半透明钙钛矿电池有效减轻了溅射损伤并改善了界面特性,其初始光电转换效率从19.37%提升至19.99%,相对提高3.2%。基于该技术的钙钛矿/硅叠层太阳能电池效率达28.77%。此外,具有致密ALDSnO层的半透明电池展现出增强的湿热稳定性。
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。
论文概览钙钛矿/有机叠层太阳能电池是突破单结器件效率极限的重要技术路径,然而其性能长期受限于有机子电池中的复合损失。推动叠层效率突破:将钙钛矿/有机叠层电池效率提升至26.42%,跻身国际领先水平。结论展望本研究通过系统揭示给体含量对有机薄膜生长动力学、结晶特性与复合损失的调控机制,成功将钙钛矿/有机叠层太阳能电池的效率提升至26.42%,实现了对该体系复合损失的有效抑制与性能优化。
然而,在制备高质量、大面积的锡铅混合窄带隙钙钛矿薄膜方面仍存在重大挑战。本文中,上海交通大学仰志斌等人通过溶剂工程调控结晶过程,开发了一种制备大面积、致密且均匀的窄带隙钙钛矿薄膜的方法。