解决由残留PbI引起的光不稳定性问题,对于同时实现高功率转换效率和优异稳定性至关重要。使用盐酸胍法辛作为添加剂或界面修饰剂来调控钙钛矿薄膜,将晶界处不稳定的残留PbI转化为稳定的二维钙钛矿,从而抑制钙钛矿薄膜的光分解和离子迁移,稳定晶界。结果表明,采用GUFCI的p-i-n型倒置钙钛矿太阳能电池实现了26.19%的冠军效率,并显著提升了操作稳定性。
有机太阳能电池的代表性图像。来自高丽大学和东国大学的一组研究人员创造了一种用于有机太阳能电池的新型分子涂层。据该团队称,这项创新现在使单个设备能够同时充当太阳能电池和光电探测器,而无需进行通常的权衡。经过测试,研究人员发现它在室内达到了28.6%的效率,优于传统涂层。这一突破可以为新一代无电池传感器和可穿戴设备提供动力,使室内电子产品更便宜、更高效、更可持续。
钙钛矿太阳能电池正在达到令人印象深刻的功率转换效率,但长期耐用性仍然是影响现实世界的主要障碍。NREL团队建议研究钙钛矿太阳能组件的耐用性—首先将它们放置在室外。该团队概述的建议提供了研究重点的转变,不仅仅考虑钙钛矿的效率。钙钛矿已被证明在利用阳光转化为电能方面非常有效,但随着耐用性问题的工作仍在继续,该技术的商业化已经滞后。
溶液法制备的钙钛矿太阳能电池是低成本、轻量化及可穿戴电源的潜力之选,其制备工艺的便携性、可扩展性与图案化能力是应用推广与落地的关键。在此,谭付瑞教授团队提出了一种基于马克笔的大面积、可图案化、可循环钙钛矿薄膜书写技术。基于上述无掩模、无激光工艺制作的马克笔书写碳电极钙钛矿太阳能组件,在刚性基底和柔性基底上分别实现了16.3%和14.5%的光电转换效率。
IMDEANanoscience(马德里)、EPFL、蔚山科技大学和其他合作者的研究人员最近开发了一种钙钛矿太阳能电池,其认证效率为25.2%,接近目前26.7%的世界纪录。还制造了一个25平方厘米的微型模块,在1,100小时后仍有22.1%的效率,保持了85%以上的初始性能—对于放大的钙钛矿器件来说,这是一个令人印象深刻的结果。这标志着向商业化迈出了一步,因为新材料克服了长期存在的效率损失和不稳定性等问题,这些问题限制了钙钛矿的部署。
溶液法制备的钙钛矿太阳能电池具有大规模生产的巨大潜力,但制备大面积高结晶度的钙钛矿薄膜仍是一个主要挑战。功能性氟基团与钙钛矿物种的协同配位作用限制了复杂中间相的形成,并促进了具有高结晶度和高相纯度的空间定向钙钛矿薄膜的形成。
文章亮点多功能分子协同界面调控:PPFES分子通过磺酸根与钙钛矿中未配位Pb形成强Lewis酸碱配位,有效钝化表面缺陷;全氟烷基尾部提供优异疏水性,显著增强器件耐湿性。创纪录的高填充因子与效率:器件填充因子高达86.39%,达到S-Q极限的95.6%,冠军PCE为25.32%,是目前高效p-i-nPSCs中的最高水平之一。
为提高反型钙钛矿太阳能电池中空穴传输层与钙钛矿活性层的界面匹配性,本研究华侨大学吴季怀、孙伟海和兰章等人引入强吸电子分子2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷作为自组装单分子层膦酸与PAL之间的桥梁。同时,F4TCNQ的p型掺杂提升SAMs功函数,降低空穴提取势垒0.12eV,增强电荷转移驱动力。高效稳定器件性能:反型PSCs实现25.91%的冠军效率和1.202V的高开路电压,在1000小时MPPT测试后效率保持率达91%,展现了优异的运行稳定性。
采用该方法,PTAA基锡铅钙钛矿太阳能电池实现了22.67%的纪录效率。进一步应用于全钙钛矿叠层电池时,PTAAHTL可实现完全覆盖的中间复合层,最终使叠层器件在模拟太阳光下最大功率点运行500小时后仍保持96%的效率,效率达28.14%。本研究突出了非退火方法的低成本、通用性和环保特性,并为PTAA基全钙钛矿叠层太阳能电池的性能提升提供了重要路径。
钙钛矿/CIGS薄膜叠层太阳能电池为轻量化和低成本光伏技术提供了一种有前景的解决方案。稳定性突破:基于粗糙CIGS的钙钛矿/CIGS叠层电池在未封装条件下实现1123小时的T寿命,是平滑基底器件的2.8倍,且在60°C高温和热循环测试中表现优异。效率与稳定性兼得:叠层器件认证稳定效率达28.02%,是目前报道的最高效率之一,同时兼具卓越的运行稳定性,为推动钙钛矿/CIGS叠层电池商业化提供关键技术路径。