在CsPbI₃₋ₓBrₓ基钙钛矿太阳能电池(PSCs)中,钙钛矿/空穴传输层(HTL)界面的理性分子设计是抑制非辐射复合的有效策略。然而,如何通过单一分子修饰剂同时实现高效缺陷钝化和快速电荷提取仍具挑战性。
由于残余拉伸应变的存在以及钙钛矿固有的脆性和薄膜质量问题,柔性钙钛矿太阳能电池(f-PSCs)在稳定性方面面临持续挑战。
8月11日,深圳理工大学党委书记朱迪俭率材料科学与能源工程学院专家团队赴通威考察交流,双方签署《实践教学基地合作框架协议》,开启校企合作新篇章。随后在双方领导见证下,通威股份人力资源部副部长刘晓慧与深圳理工大学材料科学与能源工程学院副院长王大伟代表双方签约。座谈现场朱迪俭书记在签约仪式上表示,此次校企战略合作是学校贯彻落实国家创新驱动发展战略、深化产学研协同创新的重要实践举措。
尽管有机太阳能电池(OSCs)的效率已超过20%,但大多数高效器件依赖于三元活性层以平衡开路电压(VOC)、短路电流密度(JSC)和填充因子(FF)。相比之下,二元器件具有形貌调控简单、工艺复杂度低和重复性好等优势,更有利于未来应用。本研究南开大学万相见等人通过结合中心核不对称取代与卤素工程,设计并合成了两种不对称受体Ph-2F和Ph-2Cl。这种不对称设计显著提升了受体的发光性能(Ph-2F的PLQY达10.36%),有效抑制了非辐射能量损失(ΔE3低至0.193 eV),同时优化了与聚合物给体PM6的纳米形貌。最终,基于PM6:Ph-2F的二元器件实现了20.33%的冠军效率(认证效率19.70%),是目前不对称受体二元OSCs的最高值。此外,13.5 cm²的大面积模块效率达到17.16%,创下二元OSCs模块的效率纪录。
北京大学和北京大学深圳研究生院的研究人员开展的一项前沿研究,利用人工智能加速发现用于光伏的高性能卤化物钙钛矿材料,开辟了太阳能研发的新领域。该研究直接解决了钙钛矿光伏开发中的一个关键瓶颈:需要更快、更经济高效地识别稳定、无铅和高效的材料。随着叠层器件效率现在接近30%,这种人工智能驱动的发现战略有望加速下一代钙钛矿组件的商业准备。
近日,经国家光伏产业计量测试中心认证,海南大学可再生能源光电材料与器件团队自主研发的单结钙钛矿电池稳态光电转换效率达27.32%。海南大学研究员荣耀光说,钙钛矿太阳能电池具有柔性、质轻等特点,在阴天等弱光条件下也能发电。“目前,钙钛矿电池主要有单结和叠层两种技术路线。”目前,团队正和材料专家合作,定制透红光光谱的柔性半透明钙钛矿太阳能电池,接下来可用于水果大棚,智能调控棚内温度与光线,提升果实糖度。
在镍氧化物上沉积自组装单分子层是实现高性能倒置钙钛矿太阳能电池的关键。然而,钙钛矿前驱体导致的SAMs溶解和再沉积会形成单分子层泄漏,引发钙钛矿降解并降低器件稳定性。本研究西北工业大学李炫华等人提出了一种新方法,通过插入还原剂三膦盐酸盐实现NiO与SAMs的强耦合,构建集成化的NiO-SAMs空穴传输层。文章亮点强耦合界面设计:TCEP通过还原Ni并形成配位键和氢键,将NiO与SAMs紧密结合,吸附能提升至-7.97eV,显著增强界面稳定性。
海南大学研究员荣耀光说,钙钛矿太阳能电池具有柔性、质轻等特点,在阴天等弱光条件下也能发电。不久前,经国家光伏产业计量测试中心认证,海南大学可再生能源光电材料与器件团队自主研发的单结钙钛矿电池稳态光电转换效率达27.32%,在较短时间内取得了第三代光伏技术领域的突破。目前,团队正和材料专家合作,定制透红光光谱的柔性半透明钙钛矿太阳能电池,接下来可用于水果大棚,智能调控棚内温度与光线,提升果实糖度。
氟掺杂氧化锡玻璃是钙钛矿太阳能电池商业化中最具潜力的基底之一,但其粗糙表面导致空穴传输层覆盖不均匀的问题长期存在。该研究为FTO基p-i-nPSCs的高效、高稳定性及可重复制备提供了新思路。文章亮点总结互补型HTL设计:PTAA与SAM在FTO粗糙表面的分区覆盖,解决了单一材料无法均匀覆盖的难题,降低界面能量损失。卓越稳定性:未封装器件在持续1000小时光照老化测试后效率零衰减,为FTO基p-i-nPSCs的工业化提供了可靠方案。
然而,宽带隙钙钛矿太阳能电池的本征不稳定性主要归因于多重离子迁移所引起的空位缺陷。本工作为利用超分子策略提升混合卤素宽带隙钙钛矿薄膜质量及其光照稳定性开辟了新途径。此外,得益于冠醚环外侧疏水氢原子的疏水屏障效应,冠醚修饰的WBGPSC展现出优异的湿度稳定性。进一步地,冠醚修饰的两端(2-T)全钙钛矿TSC效率高达28.44%。