在采用介观TiO/ZrO/碳结构优化大规模制备的可印刷碳基钙钛矿太阳能电池中,滴铸成膜和无空穴传输层的特性导致钙钛矿结晶不理想,限制了其光电转换效率,并阻碍了有效的电荷传输和提取。最终p-MPSC实现了20.8%的PCE和1.067V的开路电压,这是迄今有机-无机杂化p-MPSCs报道的最高VOC。创纪录的高开路电压与效率:实现p-MPSC器件20.8%的PCE和1.067V,为有机-无机杂化碳基钙钛矿电池的最高开路电压,同时大面积组件效率达17.1%。
如何认识并调控点缺陷,已成为提升钙钛矿器件性能与寿命的核心课题。在此,南京大学邹志刚院士、王冰研究员联合浙大宁波理工学院钟宇飞教授系统总结了点缺陷在钙钛矿材料中的类型、形成能、对载流子复合与热载流子行为的影响,并进一步探讨了缺陷容忍性的起源及其局限性。当它们结合形成“缺陷对”时,其稳定性和能级分布都会发生显著变化。此外,光照还可能引发卤素迁移,从而导致相分离。
论文概览针对有机太阳能电池中活性层形貌调控与电荷传输性能难以协同优化的问题,该研究创新性地引入p型棒状液晶有机半导体Ph-BTBT-10作为多功能添加剂,应用于D18:L8-BO基二元体系。优化后的器件实现了20.3%的转换效率,短路电流密度提升至27.28mAcm-2,填充因子高达80.5%。结论展望该团队通过引入p型液晶半导体Ph-BTBT-10作为多功能添加剂,成功实现了活性层形貌与电荷动力学的协同优化,在D18:L8-BO二元体系中获得了20.3%的高效率。
针对有机太阳能电池(OSCs)中非辐射复合损失(ΔEnon-rad)严重制约开路电压(VOC)和效率提升的关键问题,该团队创新性地提出烷氧基取代第三组分受体OBO-4F,并将其引入高效D18/L8-BO二元体系中构建“稀释三元”器件。
针对钙钛矿太阳能电池(PSCs)埋底界面处载流子传输与非辐射复合损失的关键问题,成都理工大学等单位的研究团队创新性地筛选出一系列二磷酸路易斯碱分子,提出采用N,N-双(二苯基膦)胺(N-DPPM) 作为界面功能分子,调控钙钛矿沿(100)/(200)低米勒指数晶面择优生长。N-DPPM凭借适中烷基链长度(n=1)与多重活性位点,不仅可与欠配位Pb²⁺配位、通过N–H键与FA⁺作用,还能显著提升异质界面能(γ_HI)、降低晶界能(γ_GB),从而平坦化晶界沟槽、减少纳米级物理空隙、释放残余应力。基于该策略,窄带隙(1.55 eV)、大面积(0.5 cm²)和宽带隙(1.73 eV)倒置PSCs分别实现了26.80%、26.18%和20.59% 的优异光电转换效率,且未封装器件在长期存储、热老化和光浸泡条件下表现出卓越稳定性。
8月19日,《云南大学材料与能源学院进口科研多尺度材料结构与性能综合表征项目采购公开招标公告》发布。招标公告显示,为支撑钙钛矿器件、固态电池、氢能材料等新兴领域突破,云南大学计划采购相应设备,预算金额920万元,具体采购需求如下图:提交投标文件截止时间、开标时间:2025-09-1009:30。此前,云南大学还于8月15日发布招标公告,计划采购飞秒激光焊接仪1套,用于钙钛矿组件的封装;采购高精度狭缝涂布机1套,用于钙钛矿薄膜的制备。
固态添加剂是调控有机太阳能电池活性层形貌的有效策略,这与器件性能密切相关。然而,目前的固态添加剂主要侧重于形貌调控,其本身较弱的电学特性可能限制载流子迁移率等电学性能的提升。据我们所知,该性能是目前已报道的超过20%PCE的二元体系中的最高水平之一。本研究证明,p型液晶半导体可作为多功能添加剂,通过构建扩展的电荷传输网络,同时调控形貌并提升本征电学性能,为推进OSC性能提供了新的范式。
直流溅射制备的氧化镍(DC-N)因其可扩展且保形的生长特性,成为钙钛矿太阳能电池(PSCs)空穴传输层(HTLs)产业化应用的理想候选材料。
埋底界面的电荷传输与非辐射复合损失是制约钙钛矿太阳能电池(PSCs)效率和稳定性的关键因素。本研究筛选了一系列二磷酸酯路易斯碱分子,发现具有适宜烷基链和多重活性位点的N,N-双(二苯基膦)胺(N-DPPM)不仅能有效促进载流子传输,还可通过与欠配位Pb²⁺的配位作用及N⋯H氢键与FA⁺相互作用。这些特性促使钙钛矿沿(100)/(200)晶面形成高质量薄膜。值得注意的是,这些择优取向的低米勒指数晶面使异质界面能提升约两倍、晶界能降低两倍,从而平整化晶界沟槽,减少纳米级物理空隙并释放残余应力
埋地界面的电荷传输和非辐射复合损耗是限制钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的重要因素。这些特征促使沿着/晶面形成高质量的钙钛矿薄膜。有趣的是,这些取向的低米勒折射率晶面的异界面能量大约增加了两倍,晶界能量大约减少了两倍,使晶界沟变平,从而减少了纳米级物理空隙并释放了残余应力。晶界沟槽平坦化:AFM显示晶界角从151.6°增至172.4°,表面粗糙度降低64%,消除纳米级物理空隙并释放残余应力。