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。
值得注意的是,具有角共享无机链的4-乙氨甲基吡啶铅溴2Pb3Br10表现出类聚合物的柔性特征,这一性质为其熔融过程提供了构象自由度,使其能在70K的宽温区间内稳定熔融,并通过快速淬冷工艺实现大面积非晶玻璃的制备。最终,基于非晶2Pb3Br10玻璃的X射线探测器实现了高达8581.7μCGyair-1cm-2的灵敏度和在低剂量率下的多像素快速成像。华东理工大学材料科学与工程学院硕士研究生朱雨晨为论文的第一作者,侯宇教授、杨化桂教授和杨双教授为本论文的通讯作者。
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。
溶液法制备的钙钛矿太阳能电池是低成本、轻量化及可穿戴电源的潜力之选,其制备工艺的便携性、可扩展性与图案化能力是应用推广与落地的关键。在此,谭付瑞教授团队提出了一种基于马克笔的大面积、可图案化、可循环钙钛矿薄膜书写技术。基于上述无掩模、无激光工艺制作的马克笔书写碳电极钙钛矿太阳能组件,在刚性基底和柔性基底上分别实现了16.3%和14.5%的光电转换效率。
文章亮点多功能分子协同界面调控:PPFES分子通过磺酸根与钙钛矿中未配位Pb形成强Lewis酸碱配位,有效钝化表面缺陷;全氟烷基尾部提供优异疏水性,显著增强器件耐湿性。创纪录的高填充因子与效率:器件填充因子高达86.39%,达到S-Q极限的95.6%,冠军PCE为25.32%,是目前高效p-i-nPSCs中的最高水平之一。
全无机钙钛矿CsPbBr晶体因其优异的光电特性,在γ射线和X射线探测中展现出巨大潜力。然而,大尺寸单晶的生长以及CsPbBr基X射线探测器在高能辐射下的稳定性仍待深入研究。本研究山东大学张国栋和陶绪堂等人采用垂直布里奇曼法生长了两英寸CsPbBr单晶,并在60Coγ射线辐照后研究了其X射线探测性能的抗辐照性。这些发现凸显了CsPbBr器件在高性能辐射探测中卓越的缺陷容忍度和辐照稳定性,为其在高辐射环境中的长期应用提供了重要依据。
为提高反型钙钛矿太阳能电池中空穴传输层与钙钛矿活性层的界面匹配性,本研究华侨大学吴季怀、孙伟海和兰章等人引入强吸电子分子2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷作为自组装单分子层膦酸与PAL之间的桥梁。同时,F4TCNQ的p型掺杂提升SAMs功函数,降低空穴提取势垒0.12eV,增强电荷转移驱动力。高效稳定器件性能:反型PSCs实现25.91%的冠军效率和1.202V的高开路电压,在1000小时MPPT测试后效率保持率达91%,展现了优异的运行稳定性。
HYPSET依托领先的柔性光伏支架系统技术,助力光伏电站建设实现全场景覆盖值得一提的是,这并非汇耀品尚能源科技首次在国际学术舞台发声。在2024年,HYPSET就曾联合西南交通大学、香港理工大学在结构领域国际顶级期刊《EngineeringStructures》发表《大跨度柔性光伏支架结构风荷载及风致响应试验研究》论文,并被行业广泛引用。这一次再度登顶国际顶刊,进一步印证了汇HYPSET“科研驱动产业”的战略定力。
9月16日,赫瑞-瓦特大学(Heriot-Watt University)校长一行到访隆基总部。双方围绕可再生能源教育、科研及人才培养等议题进行深入交流,并签署MOU(合作备忘录),为未来长期合作奠定坚实基础。
基于咔唑的自组装单分子层作为一种有效的空穴传输层,极大地推动了倒置钙钛矿太阳能电池的光电转换效率发展。然而,SAMs在基底上的不均匀分布和非紧密的界面接触会导致SAM/钙钛矿异质结处出现显著的界面能量损失。本研究重庆大学姜庭明和孙宽等人构建了一种小分子4-溴苄基膦酸作为分子桥,连接膦酸和钙钛矿,在改善界面特性方面表现出多功能性。