太阳能能电池

▲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。

随着器件老化，二维夹层会以不同的方式演变，从而改变器件的稳定性。在他们最近的研究中，研究人员开发了一种耐用的二维夹层，以提高2D/3D钙钛矿双层异质结构的效率和寿命。在实验中，他们使用了四种基于甲基铵的溶剂，甲铵是一种常用于生产钙钛矿太阳能电池的阳离子。研究人员发现，所有混合溶剂策略都产生了相纯二维钙钛矿。

空穴选择性接触对提升钙钛矿太阳能电池性能至关重要，但其优化仍面临挑战。本文华中科技大学李忠安、香港城市大学曾晓成和朱宗龙等人提出了一种新方法，将新型p型小分子与钙钛矿薄膜共沉积。DAPA分子中的C-C偶联能够与钙钛矿和基底形成强多锚定相互作用，增强界面电荷传输并抑制钙钛矿层缺陷形成。文章亮点高效稳定的新型小分子设计：通过C-C偶联的DAPA分子抑制了分子间聚集，实现了均匀沉积和强界面结合，显著提升了器件效率和稳定性。

空穴选择性接触对提升钙钛矿太阳能电池性能至关重要，但其优化仍面临挑战。本文华中科技大学李忠安、香港城市大学曾晓成和朱宗龙等人提出了一种新方法，将新型p型小分子与钙钛矿薄膜共沉积。DAPA分子中的C-C偶联能够与钙钛矿和基底形成强多锚定相互作用，增强界面电荷传输并抑制钙钛矿层缺陷形成。文章亮点高效稳定的新型小分子设计：通过C-C偶联的DAPA分子抑制了分子间聚集，实现了均匀沉积和强界面结合，显著提升了器件效率和稳定性。

上海交通大学的研究人员开发了一种新颖的低温顺序沉积方法，克服了倒置钙钛矿太阳能电池制造的关键限制。由此产生的具有改进表面的高质量钙钛矿薄膜可以加速电荷传输并增强器件的稳定性，有助于通过顺序沉积制造的含SAMs的倒置PSC实现最高的认证效率。LTSD策略证明了顺序沉积方法获得高效和稳定的反向PSC的可行性和潜力。科学家们认为，这项研究可以引起人们对顺序沉积方法的关注，并为分子设计提供新的机会，这将有助于PSC的商业化。

在钙钛矿太阳能电池商业化的进程中，实现大面积、高质量钙钛矿薄膜制备始终是一项挑战。近日，《AdvancedMaterials》发表最新研究，提出通过调控成核过程，在商业纹理硅电池基底上构筑高效率叠层太阳能电池，其效率高达28.28%，为钙钛矿/硅叠层器件的大规模制备开辟了新路径。

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。