宽带隙钙钛矿太阳能电池因吸收层结晶质量差导致严重的开路电压损失,限制了其效率提升。本研究中南大学曾强和刘芳洋等人在关键原料甲脒碘合成过程中同步合成了一种新型配合物——次磷酸甲脒,发现其可促进钙钛矿结晶。相应冠军器件实现了23.26%的效率和1.26V的开路电压。未封装器件在空气中储存1400小时后仍保持80%以上的初始效率。
华南理工大学段春晖团队联合西湖大学、上海大学等多单位,提出了一种面向“太阳能窗”应用的可规模化聚合物给体PPT-3。技术亮点1.可规模化合成:采用无锡DArP法,成功将PPT-3合成规模从毫克放大至20克,产量80%,材料成本仅6.1USD/g。结论展望本研究通过理性分子设计与绿色合成路径,成功开发出可规模化聚合物给体PPT-3,实现了18%的高效有机太阳能电池与120cm、AVT40%、PCE=6.69%的半透明组件,首次在材料合成、器件性能与制造成本之间实现了高效平衡。
宽带隙钙钛矿太阳能电池因吸收层结晶质量差导致严重的开路电压损失,限制了其效率提升。本研究中南大学曾强和刘芳洋等人在关键原料甲脒碘合成过程中同步合成了一种新型配合物——次磷酸甲脒,发现其可促进钙钛矿结晶。相应冠军器件实现了23.26%的效率和1.26V的开路电压。未封装器件在空气中储存1400小时后仍保持80%以上的初始效率。
低温制备的碳基钙钛矿太阳能电池因其稳定性高和成本低而受到关注,但其性能受限于空穴传输层与碳电极之间的低效电荷传输。本研究香港城市大学朱宗龙、大连理工大学王宇迪和史彦涛等人提出使用羧基功能化氧化石墨烯作为Spiro-OMeTAD的掺杂剂,实现了无需氧气激活的p型掺杂,促进了界面电荷转移并固定了锂离子,从而同时提升了器件性能与稳定性。
全无机锡铅卤化物钙钛矿因其接近理想的带隙和优异的光电特性,成为下一代光伏器件中极具潜力的吸收层材料。该添加剂可同时钝化深层缺陷、抑制锡离子氧化、减少碘离子迁移并提升耐湿性,从而显著增强环境稳定性。经处理的钙钛矿薄膜在空气中保持稳定的钙钛矿相,并展现出更优的光电性能。基于该薄膜制备的器件实现了14.2%的功率转换效率,未处理对照组为8.9%,并在惰性气氛下储存3000小时后仍保持94%以上的初始性能。
近年来,硅异质结技术因其卓越的钝化效果,成为冲击效率极限的明星。结果显示,天合光能的SHJ电池在VOC×FF这一核心乘积项上具有明显优势,且其宣称的高效率有着极高的电池-组件转换比率作为坚实支撑,结论更具说服力。文章最后展望,基于目前近乎完美的钝化水平和低电阻损失,硅异质结前背接触技术是逼近29.4%理论极限的最有希望的载体。
除单结器件外,偶极钝化技术对全钙钛矿叠层太阳能电池也具有深远意义。通过解决窄带隙子电池中最棘手的损耗问题之一,该方法为钙钛矿叠层器件实现此前被认为难以企及的效率铺平了道路,预示着高效、可规模化的太阳能利用新时代的到来。
Wu 等人设计了并合成了开壳层的两种双自由基SAMs:RS-1 和 RS-2,其中RS-2额外引入甲氧基增强与钙钛矿的相互作用,RS-1 和 RS-2平面共轭的给体-受体结构,可以促进电子离域与双自由基态形成,通过引入空间位阻基团,提高了分子稳定性和溶液可加工性。
窄带隙子电池中空穴传输层与钙钛矿界面处的非辐射复合损失限制了全钙钛矿叠层太阳能电池的光电转换效率。此外,该策略有效缓解了叠层器件互联层引起的接触损失,最终实现全钙钛矿叠层电池的30.6%效率。全钙钛矿叠层电池认证效率突破30%大关,具备产业化前景:叠层电池认证稳态效率达30.1%与29.6%,具备良好的重复性与操作稳定性,是当前全钙钛矿叠层电池的最高效率之一。
10月20日,从复旦大学获悉,该校智能材料与未来能源创新学院青年研究员梁佳团队研发出锡基钙钛矿太阳能电池,其实现全生命周期无害化,突破了该领域光电转换效率的世界纪录。锡基钙钛矿太阳能电池虽绿色无害,但器件的稳定性和光电转换效率却比较低。经第三方权威认证,该太阳能电池光电转换效率达到17.7%,刷新了此前锡基钙钛矿太阳能电池光电转换效率约16.5%的世界纪录。