华北电力大学研究人员通过一项名为"碱增强反溶剂水解"的创新策略,将钙钛矿量子点太阳能电池的认证效率提升至18.3%,创造了该类电池的最高世界纪录。这项发表于《自然通讯》的研究,不仅刷新了效率数字,更攻克了长期困扰量子点太阳能电池发展的表面配体交换不充分的核心技术难题。这项创新不仅刷新了效率纪录,更重要的是开辟了钙钛矿量子点表面调控的新路径。
此外,锂螯合作用固定了水分子,减缓了湿气侵入。结构优化与性能提升:Li螯合使π–π堆积距离缩短,聚合物结晶度提高,空穴迁移率显著增强,器件效率从11.8%提升至13.7%。
将CdTe与Se合金化形成CdSeTe半导体虽降低了复合,但CdSeTe中存在更复杂的缺陷态,会因载流子陷阱和陷阱限制的迁移率而限制效率进一步提升。
本文南开大学陈永胜、阚斌、姚朝阳等人构建了一种不对称受体分子CHFN,以平衡分子骨架中端基与中心单元的有效堆积面积或堆积强度。本研究凸显了端基与中心单元堆积平衡在实现高效OSCs中的重要意义。文章亮点:不对称设计优化分子堆积:通过将对称受体中的一个端基替换为更大共轭的NC-2F单元,构建不对称受体CHFN,有效平衡了端基与中心单元的堆积强度,提升结晶性与膜态形貌。
提出分子桥接新策略:为SAM/钙钛矿界面工程提供多功能分子设计范式。深度精度图1:4Br-BPA分子结构及其界面调控机制该图系统展示了4-溴苄基膦酸分子的化学结构及其在钙钛矿太阳能电池中的多功能界面调控作用。结论展望本研究通过引入4Br-BPA分子桥接层,成功实现了倒置钙钛矿太阳能电池界面的多功能协同优化,最终获得26.59%的高效率与卓越的长期稳定性。
随着全球对清洁能源需求的不断增长,太阳能作为一种可再生、无污染的能源受到了广泛关注。钙钛矿/硅叠层太阳能电池因其兼具高效率和低成本的潜力,成为了光伏领域的研究热点。传统单结硅太阳能电池虽然技术成熟,但其理论效率极限约为29%,难以满足日益增长的能源需求。而钙钛矿材料具有优异的光电性能,如高吸光系数、长载流子扩散长度等,将其与硅电池结合,有望突破单结电池的效率瓶颈。
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。
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。
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。