太阳能效率

导语钙钛矿太阳能电池的效率已媲美单晶硅电池，但长期稳定性问题阻碍其商业化进程。近日，研究团队在《AdvancedMaterials》发表重磅研究，设计了一类基于螺-吩噻嗪的新型空穴传输材料，其中氟功能化衍生物在小面积电池中实现25.75%的认证效率，25cm组件效率达22.07%，并在ISOS-L3老化测试中保持80%效率超过1000小时，性能与稳定性全面超越传统Spiro-OMeTAD！核心创新点分子设计突破：以螺-吩噻嗪为核心骨架，通过不对称引入萘基、氟代芳烃或芴基调控能级与热稳定性。

近日，由南科大机能系-先进材料集团联合实验室研发的倒置结构钙钛矿太阳能电池，经国家太阳能光伏产品质量检验检测中心权威检测，在标准试验条件下正扫转换效率达26.75%，反扫转换效率高达26.93%，稳态效率稳定在26.69%，多项核心性能指标实现重大突破，标志着集团在钙钛矿光伏技术研发领域迈入国际先进行列。

有机太阳能电池（OSCs）因其柔性、轻质和可溶液加工等优势，被视为新一代清洁能源技术。近年来单结器件效率已突破20%大关，但产业化进程却受限于一个致命瓶颈：光活性层的最佳厚度窗口极窄（仅100-120 nm）。

层状聚合物太阳能电池（LBL PSCs）的垂直相分离形貌是性能突破的关键，但聚合物给体（D18）与非富勒烯受体（L8-BO）的不可控互扩散阻碍了组分平衡分布。该团队开发了两种挥发性异构添加剂2-BrIDB和5-BrIDB，通过调控D18与L8-BO的互扩散实现给受体平衡分布。其中，2-BrIDB可部分溶解D18薄膜，延长成膜时间并增强L8-BO分子有序堆积，使器件获得更理想的垂直相分离形貌和双连续网络结构。基于2-BrIDB的器件效率达20.81%（开路电压0.925 V，短路电流27.48 mA cm⁻²，填充因子81.85%），为二元LBL PSCs的最高效率之一。该成果以"Balanced Distribution of Donor and Acceptor Enabled by Volatile Isomerization Additives for 20.81% Efficiency Layer-by-Layer Polymer Solar Cells"为题发表于Energy & Environmental Science。

经认证，该电池在1平方厘米有效面积上的光电转换效率达惊人的26.4%，刷新了该类型太阳能电池的世界最高效率纪录，成为目前同类器件中性能最优的产品。侯毅团队已于近期将这项开创性成果发表在国际顶级学术期刊《Nature》上。除了学术领域研究，侯毅还积极参与推动钙钛矿太阳能电池技术的实际应用。下面为大家介绍一下侯毅团队近期这项打破世界纪录的突破性研究。这一创新成功将钙钛矿-有机叠层电池的光电转换效率推至新的高度。

界面平行偶极子调控：全钙钛矿叠层太阳能电池效率达28.92%且稳定性优异

近日，新加坡国立大学广州创新研究院PI（Principal Investigator，学术带头人）、新加坡国立大学设计与工程学院校长青年教授、助理教授侯毅带领团队成功研制出一种钙钛矿-有机叠层太阳能电池。经认证，该电池在1平方厘米有效面积上的光电转换效率达惊人的26.4%，刷新了该类型太阳能电池的世界最高效率纪录，成为目前同类器件中性能最优的产品。

众能光储董事长史彦涛教授为与会嘉宾带来了《柔性钙钛矿太阳能电池功能层微结构的构筑方法》主题演讲。历经十余年研究探索，众能光储团队持续刷新柔性钙钛矿电池效率世界纪录，柔性钙钛矿转换效率自2015年的15.65%提升至2024年的24%，预计今年将进一步突破25%。

科学家们发现，在钙钛矿层顶部加工的特定材料组合能够通过使用碳顶部电极有效地制造和运行p-i-n钙钛矿太阳能电池。长期以来，p-i-n器件中碳电极和金属电极的电子接触行为差异一直被忽视，并可能阻碍了该领域向碳基电极材料p-i-n器件方向的进展。为了克服这些问题，科学家们引入了一种双层原子层沉积氧化锡和聚-聚，可与p-i-n堆栈中的碳电极进行欧姆接触。这产生了高达16.1%的PCE，并在户外老化500小时后保持了94%的性能。

钙钛矿电池的“紫外线之痛”1.钙钛矿太阳能电池因高效、低成本成为光伏领域“潜力股”，但紫外线照射会导致钙钛矿层缺陷增多、电荷传输材料降解，尤其埋底界面的退化严重制约其户外应用。