钙钛矿太阳能电池因其优异的光电转换效率和简便的制造工艺而备受关注。未配位离子及由此引起的不稳定对离子导致钙钛矿结构降解的示意图。因此,通过钝化界面缺陷和抑制界面离子迁移来提升钙钛矿与电子传输层之间的界面质量至关重要。因此,对阳离子和阴离子位点复杂化学环境的调控迫切需要合理设计的钝化分子。在此,本研究整合了协同阳离子-阴离子调控的概念,设计了一种热稳定的4,5-二氰基咪唑分子。
韩国浦项科技大学KilwonCho团队系统研究了不同有机间隔阳离子构建的低维钙钛矿对甲脒铅碘晶体形成与光电性能的调控机制。该成果以“MolecularEngineeringofOrganicSpacerCationsforEfficientandStableFormamidiniumPerovskiteSolarCell”为题发表于AdvancedEnergyMaterials。结论展望本研究通过有机间隔阳离子分子工程,明确了LD钙钛矿的晶体结构对甲脒钙钛矿结晶质量与光伏性能的关键影响。未来通过进一步优化间隔阳离子的化学结构、调控LD/3D比例,有望实现更高效率与更长寿命的钙钛矿太阳能电池,推动其商业化应用。
日前,《21世纪经济报道》专访隆基绿能首席科学家、中央研究院副院长徐希翔,就技术创新、产业发展等话题发表见解。徐希翔对21世纪经济报道表示。目前,隆基已实现BC组件的大规模量产,并成功占据高端应用市场。
卤化物钙钛矿具有优异的光电性能,但在异质结中缺乏精确的厚度和能带偏移控制,而这对于多层量子阱等模块化结构至关重要。英国剑桥大学RichardH.Friend和SamuelD.Stranks等人展示了气相逐层外延生长方法,以在PEAPbBr单晶上沉积CsPbBr为例。精确的量子限域控制和大的能带偏移可调性,开启了钙钛矿异质结作为可扩展、基于超晶格的光电应用平台的大门。实现长寿命电荷分离与优异光电性能:在II型异质结中观察到超过10微秒的延迟复合,表明有效的界面电荷分离。
尽管其能量转换效率不断提升,但较差的光稳定性和抗疲劳性能阻碍了其实际应用与商业化进程。本文中山大学吴武强等人提出了一种新型“动态缺陷管理”策略,有效缓解了锡铅钙钛矿的光致降解,显著延长了器件寿命。茂金属插层与钙钛矿晶格中金属阳离子之间的强配位作用有效钝化了晶体缺陷,使缺陷密度降低34.5%,并抑制了非辐射复合。此外,茂金属及其对应阳离子可作为氧化还原对,提供动态、连续的修复机制,以循环方式恢复光诱导缺陷。
2025年11月13日,西安工程大学杜斌&西安交通大学林越辛&西北工业大学宋霖团队于《MaterialsHorizons》发表研究论文。研究针对SnO基钙钛矿太阳能电池埋底界面缺陷制约效率与稳定性的问题,提出以L-2-氨基-5-脲基戊酸为单分子桥的双界面缺陷协同调控策略,通过其多官能团与SnO电子传输层及钙钛矿层的强相互作用,优化界面结构与能级匹配、提升结晶质量,最终实现器件光电转换效率与稳定性的同步提升。
针对这一挑战,浙江大学陈红征团队提出了一种新型后处理策略——溶剂浴热退火,实现了大面积OSC活性层在空气环境下的高效热处理。结论展望该研究开发的STA技术成功解决了传统热退火在空气中导致的薄膜降解与性能下降问题,通过PFD溶剂浴实现均匀加热与有效保护。该空气兼容、可扩展的退火策略为有机太阳能电池的大面积制造与商业化应用提供了切实可行的技术路径。
针对这一问题,青岛大学薄志山团队创新性地在苯并三噻吩单元中引入氯原子与酯基,构建了新型电子接受单元BCE。研究意义效率突破:PBCE-2:L8-BO二元体系效率达19.2%,引入PCBM后三元体系效率突破至20.4%,创下新型聚合物给体效率新高。结论展望本研究成功设计并合成了基于BCE单元的新型宽禁带聚合物给体PBCE-2,通过侧链工程与三元共聚精准调控其能级与聚集行为,最终在二元与三元OSC中分别实现19.2%与20.4%的高效率。
在此,香港中文大学(深圳)理工学院管君等人展示了梯度莫尔钙钛矿超晶格如何实现动态激光束扫描。通过结合二维方阵与全局弯曲的一维钙钛矿光栅,我们制备了具有连续变化扭转角的梯度莫尔光子超晶格。我们证明了莫尔诱导的带边模式能够支持低阈值激光发射。
在本研究中,中国科学院物理研究所石将建、李冬梅和孟庆波等人通过掺杂镁,在CZTSSe表面引入了额外的空位缺陷,从而降低了原子互换的能垒。这种空位辅助的方法增强了Cu-Zn有序化的动力学过程,进而减少了器件中的电荷损失。显著抑制缺陷与电荷损失:该策略使材料表面的Cu-Zn有序度大幅提升。效率突破与大面积器件验证:该工作获得了14.9%的认证效率,是当前CZTSSe太阳能电池领域的最高效率之一,证明了该策略的有效性。