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。
据日本经济新闻报道称,钙钛矿太阳能电池技术正被应用于高性能光学传感器及显示器发光元件的研究。日前,早稻田大学的研究团队宣布成功研发出用于传感器的钙钛矿晶体,能够精确检测物体表面形态,该技术有望应用于品控环节,包括检测产品缺陷,以及癌症筛查等领域。此外,采用钙钛矿的光学传感器和发光元件也有望得到广泛应用。
文章亮点多功能界面桥接:CPPA分子通过膦酸基团有效钝化钙钛矿表面缺陷,同时其富勒烯部分与PCBM形成良好接触,充当高效的电荷传输桥梁,显著提升电子提取效率。
近年来,钙钛矿太阳能电池已成为可再生能源应用领域的一项变革性技术,但其大规模工业化仍受限于有毒有机溶剂的使用。从循环经济和绿色化学的角度出发,本研究大湾区大学于华、陕西师范大学任丽霞、刘生忠和翟鹏等人首次开发了一种使用醋酸铅作为铅源、绿色醇类作为溶剂来制备钙钛矿的方法。文章亮点开创性绿色溶剂体系:首次实现完全使用绿色醇类溶剂替代传统有毒溶剂溶解醋酸铅来制备钙钛矿,真正迈向环境友好型加工。
基于咔唑的自组装单分子层作为一种有效的空穴传输层,极大地推动了倒置钙钛矿太阳能电池的光电转换效率发展。然而,SAMs在基底上的不均匀分布和非紧密的界面接触会导致SAM/钙钛矿异质结处出现显著的界面能量损失。本研究重庆大学姜庭明和孙宽等人构建了一种小分子4-溴苄基膦酸作为分子桥,连接膦酸和钙钛矿,在改善界面特性方面表现出多功能性。
论文概览面对有机太阳能电池产业化过程中从卤化溶剂向绿色溶剂转换的关键挑战,浙江大学陈红征教授团队通过分子设计创新,在明星聚合物给体PM6中引入20%氯化二噻唑单元,成功开发出新型三元共聚物PM6-CITz20。该研究深入揭示了给受体相互作用调控成膜动力学与形貌的机制,为绿色溶剂加工高性能、可扩展OSCs提供了可行路径。
技术亮点1.再入相行为普遍性:约50%的聚合物:SMA体系表现出沙漏型或回环型相图,突破传统UCST理论框架。结论展望本研究通过系统实验与理论建模,首次揭示有机半导体共混体系中再入相行为的普遍性,并建立LF-TSB模型统一解释复杂相图成因。
针对多结应用设计的带隙工程钙钛矿材料在成膜过程中易面临结晶质量差的挑战,并在暴露环境下发生限制PCE的相分离现象。钙钛矿基TJSCs在实际辐照条件下的年最大发电量凸显了多结电池广阔的应用潜力。图4:硅基底部太阳能电池。图5:基于钙钛矿的多结太阳能电池的能量产出评估。
研究意义揭示老化机制:首次阐明低维钙钛矿前驱体中间隔阳离子介导的降解路径与副反应网络。Figure2分析与介绍该图通过多尺度模拟与实验验证了CFB与钙钛矿组分的相互作用机制。结论展望本研究通过理性设计双功能稳定剂CFB,成功破解了低维钙钛矿前驱体溶液的老化难题,实现了22.65%的高效率与42天的长效储存稳定性,显著提升了器件制备的重复性与可靠性。
论文概览针对钙钛矿太阳能电池在潮湿环境下本征不稳定性导致的性能衰退问题,韩国汉阳大学与高丽大学研究团队创新性地提出利用树枝状大分子作为挥发性组分储存器,实现钙钛矿材料的可持续自修复。深度精度Figure1展示了含有多功能树枝状聚合物的钙钛矿太阳能电池的可重复自修复性能。Figure5通过分子模拟和示意图,阐明了树枝状聚合物NHD实现钙钛矿可持续自修复的机制。