太阳能研究

在这项工作中，通过SCAPS1D系统地研究了所提出的器件的结构，包括功率转换效率、HTL厚度、钙钛矿层、ETL以及温度、串联和分流电阻。所获得的器件具有1.46eV的开路电压，27.53mA/cm2的短路电流密度，填充系数为83.58%，效率为33.68%。HTL、钙钛矿吸收层和ETL的优化厚度分别为0.2、1.8和0.02微米(μm)，而优化后每一层的掺杂浓度为1021/cm3。这项研究凸显了无铅钙钛矿在下一代太阳能电池中的潜力，并表明通过仔细的材料选择和优化可以获得高效率。

香港科技大学（科大）、耶鲁大学、劳伦斯伯克利国家实验室和洛桑联邦理工学院的工程学院（SENG）的研究团队推出了全面的仿生多尺度设计策略，以应对钙钛矿太阳能电池商业化的关键挑战：长期运行稳定性。这些战略从自然系统中汲取灵感，旨在提高太阳能技术的效率、弹性和适应性。

深度精度Figure1展示了五种卤化聚苯乙烯衍生物的分子结构及其与钙钛矿前驱体的相互作用机制。图3深入分析了聚合物修饰对钙钛矿光电性能的改善。PL光谱显示PFS使荧光强度增强2.7倍，证实缺陷减少。长期老化XRD显示PFS样品720小时后仍无PbI峰。这些结果从多个维度证实了卤化聚合物在极端环境下的稳定作用。

本文针对无甲基铵CsxFA1-xPbI3钙钛矿太阳能电池中存在的结晶取向无序和埋底界面缺陷问题，创新性地设计了一种双功能氨基配体吗啉-4-甲脒盐酸盐，通过同时调控钙钛矿结晶取向和界面能级排列，实现了高效稳定的倒置钙钛矿太阳能电池及组件。图3F的PL强度动力学显示M4CH样品在第二阶段强度下降速率降低31%，证实其抑制随机取向晶粒生长的作用。Figure4详细阐明了M4CH对缺陷态与载流子动力学的调控作用。

▲低碳院在钙钛矿基薄膜叠层太阳能电池领域重要研究成果发表在《NatureEnergy》在当今全球能源转型和“双碳”目标的推动下，高效、绿色、低碳的新能源技术成为关键。依托国家能源集团科技创新项目，低碳院成功开发出高性能钙钛矿基薄膜叠层电池，该电池具有突破传统单结电池理论效率极限的能力。

近日，国家能源集团低碳院与北京理工大学合作发表论文“Inhibiting defect passivation failure in perovskite for perovskite/Cu(In,Ga)Se2 monolithic tandem solar cells with certified efficiency 27.35%”见刊《Nature Energy》(影响因子60.1)，标志着低碳院在新一代太阳能电池领域取得重要研究进展，双方合作开发的钙钛矿-铜铟镓硒薄膜叠层太阳能电池获得了27.35%的转换效率，超过了近期美国国家可再生能源实验室(NREL)公布的韩国团队26.3%的世界纪录。

在当今全球能源转型和“双碳”目标的推动下，高效、绿色、低碳的新能源技术成为关键。依托国家能源集团科技创新项目，低碳院成功开发出高性能钙钛矿基薄膜叠层电池，该电池具有突破传统单结电池理论效率极限的能力。

自组装单层作为空穴传输层自2018首次报道年以来，因其优异的电荷传输特性和极低的寄生吸收，在钙钛矿和有机光伏领域引起了国内外的广泛关注。研究结果表明，非稠环的噻吩拓展可以改变SAM的分子堆积行为，促进更致密的π-π堆叠，从而实现了更大的偶极矩、快速的空穴提取能力和减少的电荷复合。此外，烷基链的延长有利于增大分子的溶解性，提高单层分子排列的有序性。该工作为高效SAM的设计提供了新思路。