论文概览宽带隙钙钛矿太阳能电池在叠层电池中具有突破Shockley–Queisser极限的潜力,但其在持续光照下易发生卤化物相分离,导致性能衰减。采用PHASET处理的1.79eV宽带隙钙钛矿电池效率达到20.23%,并在连续光照1200小时后仍保持97%的初始效率。图5:全钙钛矿叠层太阳能电池的性能突破该图实现28.64%效率的叠层器件。结论展望本研究通过原位表征手段揭示了宽带隙钙钛矿中光诱导相分离的动态过程,并开发出PHASET这一简单有效的抑制策略。
目前仅少数二元体系突破20%效率,且依赖复杂形貌调控。南开大学陈永胜团队设计核不对称受体Ph-2F,实现二元器件效率20.33%,创不对称受体世界纪录。该设计通过协同调控形貌与能损,为产业化提供高稳定性新路径。EQE光谱响应扩展至894nm,积分电流误差3%。动力学曲线拟合显示Ph-2F体系激子解离时间(τ)仅0.121ps,扩散时间(τ)缩短至5.161ps,空穴转移效率达98.71%,为高效率提供动力学基础。
研究人员设计了一种钙钛矿结晶动力学调控模板,通过同步引入 SCN⁻和挥发性 NH₄⁺配体,实现了钙钛矿的快速成核与晶体生长抑制。由此制备出的高质量钙钛矿薄膜具有更大的晶粒尺寸、更优异的结晶度、有序的表面形貌以及得到补偿的残余应变。值得注意的是,在钙钛矿薄膜的埋层界面检测到的残留 SCN⁻配体还倾向于充当界面钝化剂。
尽管有机太阳能电池(OSCs)的效率已超过20%,但大多数高效器件依赖于三元活性层以平衡开路电压(VOC)、短路电流密度(JSC)和填充因子(FF)。相比之下,二元器件具有形貌调控简单、工艺复杂度低和重复性好等优势,更有利于未来应用。本研究南开大学万相见等人通过结合中心核不对称取代与卤素工程,设计并合成了两种不对称受体Ph-2F和Ph-2Cl。这种不对称设计显著提升了受体的发光性能(Ph-2F的PLQY达10.36%),有效抑制了非辐射能量损失(ΔE3低至0.193 eV),同时优化了与聚合物给体PM6的纳米形貌。最终,基于PM6:Ph-2F的二元器件实现了20.33%的冠军效率(认证效率19.70%),是目前不对称受体二元OSCs的最高值。此外,13.5 cm²的大面积模块效率达到17.16%,创下二元OSCs模块的效率纪录。
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。
建立了紫外强度-暴露时间-温度的关联模型:如图4所示。从实验数据证明:1. 延长紫外暴露时间与增强紫外强度将加剧UVID;2. 高温环境(≥110℃)可完全抑制UVID(即使100%紫外功率);3.
显著提升空间位阻设计增强分子稳定性,抑制堆叠,提升溶液加工性实验验证:▶ ESR谱图:RS-1/RS-2在3320-3400 G处出现强双峰信号,证实双自由基形成。信号强度随温度升高而增强(开壳层三重态
位阻设计使双自由基分子展现出更致密、均匀的界面层三、界面工程:与钙钛矿的完美协同双自由基SAMs显著改善钙钛矿薄膜质量:抑制分子堆叠:RS-2的二聚化能比MeO-2PACz高,溶液加工性更优提升薄膜
。相反,它们与受体的良好相容性在增强VOC中起着关键作用。这些低聚物有效地抑制了受体的过度聚集,并实现了聚集引起的猝灭抑制(ACQS),增强了外部电致发光量子效率(EQEEL)并降低了非辐射复合能量损失
Pb 结合,减少陷阱态,抑制复合(非辐射复合损失 ΔVocⁿᵒⁿʳᵃᵈ降至 42.6 mV)。电荷传输:优化能级匹配,提升载流子迁移率,延长激子寿命(CY 掺入膜为 22±2 ns,对照为 13±1
%(对照损失~69%)。原因:CY 使钙钛矿膜接触角增至 73.3°(对照 24.2°),增强疏水性,抑制水分侵蚀。6. 结论局域相位调制异质结构通过 CY 的大量掺入,实现了 PSCs 的高效率(26.0