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。
8月19日,晶皓新能源宣布其研发的30cm*30cm大尺寸超薄柔性钙钛矿太阳能电池,经中国计量科学研究院权威认证,光电转化效率达到19.10%,成功刷新该领域的纪录,成为全球柔性钙钛矿电池技术突破的重要里程碑。此次效率突破不仅彰显了晶皓新能源的技术硬实力,更为柔性钙钛矿太阳能电池的产业化应用注入强心剂。2025年5月,经中国计量科学研究院认证,晶皓新能源其研发的30cm*30cm大尺寸超薄柔性钙钛矿太阳能电池光电转化效率达18.06%。
在染料敏化太阳能电池中,大能隙和窄能隙光敏剂的高效抗聚集和优异的光捕获能力对抑制界面电荷复合、实现高开路电压至关重要。文章亮点分子结构优化提升性能:通过引入长烷基链有效抑制染料分子聚集,延长激发态寿命,显著提升开路电压至1.22V,并改善电荷分离与传输效率。共敏化策略实现高效光捕获:H7与窄带隙染料XY1b共敏化,互补吸收光谱,覆盖400–700nm范围,IPCE峰值超过90%,最终实现13.7%的PCE和29.7%的弱光效率,优于同类钙钛矿器件。
本研究华中科技大学宋海胜等人在precursor溶液中引入了一种双齿耦合小分子添加剂——硫代乙醇酸钠,以调控成核和生长过程。最终,ST调控的SbS实现了8.36%的冠军功率转换效率,相应的SbS/PbS量子点2T串联器件获得了12.09%的认证效率,创下了当前SbS基串联器件的最高纪录。高效串联器件:ST-SbS单结太阳能电池效率达8.36%,与PbS-QDs结合的2T串联器件认证效率突破12.09%,创下新纪录。
高效的电子传输与提取是实现高性能有机太阳能电池的关键。此外,A1-A2共聚策略有效降低了CIMs的LUMO能级,促进了从给体和受体双通道的电子提取,从而抑制了非辐射复合。基于PM6:L8-BO的二元器件分别实现了19.33%和17.89%的PCE,而三元器件的效率更是高达20.45%和18.34%。
引言全钙钛矿叠层太阳能电池因其理论效率可突破肖克利-奎瑟极限而备受关注,但窄带隙锡-铅钙钛矿的晶格不稳定性和卤化物迁移问题严重制约其发展。这一突破为钙钛矿叠层电池的商业化铺平了道路。叠层电池:2T结构实现29.6%的冠军效率,700小时运行后保持93.1%初始效率(图4d)。应用前景叠层电池商业化:高效率与长寿命结合,满足光伏产业对稳定性的严苛要求。
顶级期刊《自然通讯》发表了他们的最新成果:基于工业纹理硅基底,团队成功研制出钙钛矿-硅串联太阳能电池,其光电转换效率高达33.15%。最终,这块面积1平方厘米的串联电池,在标准测试条件下,效率成功突破33.15%,效率数据经权威认证。经过严苛的1000小时连续测试,新电池仍保持了91.7%的初始效率。当全球光伏产业还在为突破30%效率门槛而振奋时,中国团队已将标杆提升至33.15%。
目前仅少数二元体系突破20%效率,且依赖复杂形貌调控。南开大学陈永胜团队设计核不对称受体Ph-2F,实现二元器件效率20.33%,创不对称受体世界纪录。该设计通过协同调控形貌与能损,为产业化提供高稳定性新路径。EQE光谱响应扩展至894nm,积分电流误差3%。动力学曲线拟合显示Ph-2F体系激子解离时间(τ)仅0.121ps,扩散时间(τ)缩短至5.161ps,空穴转移效率达98.71%,为高效率提供动力学基础。
针对这一问题,浙江大学陈红征团队创新性地采用三聚体受体TYT-S与分子静电势协同策略,成功优化低分子量聚合物PM6太阳能电池性能。该方案通过调控垂直相分布使激子解离位置向阴极偏移4.5nm,并延长分子预聚集时间33%,实现效率突破20.12%,较二元体系提升30%。深度精读图1:分子设计原理图1a展示PM6、Y6及三聚体TYT-S的化学结构,其中TYT-S的三臂设计是静电调控关键。
文章概述本研究报道了一种新型的钙钛矿-硅串联太阳能电池结构,通过在工业纹理硅基底上构建类似冰山的金字塔形貌,实现了33.15%的认证转换效率。该研究为工业兼容的高效稳定钙钛矿-硅串联太阳能电池提供了新思路。SEM图像显示,传统ITS基底上钙钛矿无法完全覆盖金字塔尖端,而SiOx填充形成的"冰山式"结构使钙钛矿获得类似平面基底的均匀沉积。这些结果证实SiOx填充强化了金字塔谷底的界面质量,有效提升了器件稳定性。