通威股份光伏技术中心主导研发的钙钛矿-硅串联太阳能电池取得重大突破——经国家测量与测试技术研究院(NIMTT)与福建省计量研究所(FJIM)双认证,其全新电池结构实现了31.4%的转换效率,明显优于传统退火工艺对照组29.43%的效率表现。这一成果不仅刷新了行业纪录,也标志着我国在下一代高效光伏电池技术的产业化进程中迈出了关键一步。
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。
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。
相比之下,2PACz的SFG信号无明显变化,说明Th-Cz的瞬态共振结构促进了高度有序的分子排列。图5:器件性能与稳定性全面评估该图系统比较了不同空穴传输层有机太阳能电池的性能和稳定性。这些结果证实了瞬态偶极策略对不同活性层和基底的广泛适用性。基于该策略的OSCs实现了20.67%的认证效率,柔性器件效率达19.63%,均创下相应体系纪录。
甲脒铅碘钙钛矿组合物具有较低的开路电压损失,因此具有更高的功率转换效率潜力。然而,其低带隙使得实现具有高平均可见光透射率和高光利用效率的半透明钙钛矿太阳能电池变得困难。本文西班牙瓦伦西亚大学分子科学研究所HenkJ.Bolink等人通过全真空沉积工艺制备了低带隙、厚度约100nm的半透明钙钛矿太阳能电池,实现了LUE高达4.2。此外,通过调节钙钛矿层厚度和背电极结构,实现了显色指数高达82.4、AVT约48.5%的ST-PSC。
此次设计的新型钙钛矿光伏器件,在室内光照条件下,能量转换效率达到商用同类产品6倍左右,同时展现出优异的耐久性,预计使用寿命可超过5年,远超此前多数实验室原型仅能维持数周或数月的表现。实验结果显示,该电池在1000勒克斯照度的室内光下,实现了37.6%的光电转换效率,创下带隙为1.75eV的钙钛矿太阳能电池在室内光照条件下的世界纪录。
这种分子杂化桥接策略的实施使倒置钙钛矿太阳能电池实现了26.64%的功率转换效率,跻身该器件架构报告的最高效率之列。通过解决埋藏的钙钛矿/ITO接触的长期限制,该研究为钙钛矿太阳能电池的开发提供了重大进展,该电池将高效率与长期耐久性相结合,从而加速了其向实用光伏技术的潜在过渡。
近日,欧盟PEARL项目在为期三年执行周期的第18个月所披露的最新研究成果显示,其联盟在推进“研发带有碳电极的柔性钙钛矿太阳能电池”这一既定目标进程中,已取得阶段性进展。当前,研究人员现在已经在柔性PET基板上制造了效率超过21%的太阳能电池。从生产废物中回收铅和铯的协议进一步推动了PEARL向循环制造模式发展。
澳大利亚石墨烯供应商FirstGraphene报告称,在钙钛矿太阳能电池中添加其功能化石墨烯产品后,效率提高了近两倍,生产成本降低了80%。FirstGraphene在一份公告中表示,通过添加其PureGraph产品,Halocell的PSC效率几乎翻了一番,达到30.6%,同时生产成本降低了80%。FirstGraphene去年年底签署了一项为期两年的协议,向总部位于WaggaWagga的Halocell提供PureGraph,用作其电池中的高性能涂层,声称此举为Halocell带来了市场优势。
在无预沉积空穴传输层的钙钛矿太阳能电池中,利用自组装分子建立低阻钙钛矿/ITO接触对实现高效空穴传输至关重要。ATAA的小分子尺寸和与DMAcPA的分子间相互作用,使其能均匀分散于大尺寸DMAcPA之间,促进致密分子排列,有效抑制聚集,提升空穴传输效率。实现高效率与高稳定性:倒置PSCs效率高达26.64%,并在1000小时连续光照下保持98.5%的初始效率,显著提升器件稳定性。