吉林大学的研究人员开发了一种添加剂策略来精确调节锡基钙钛矿的结晶,从而能够制造高性能场效应晶体管。锡基钙钛矿因其优异的电荷传输特性和低温溶液处理的潜力而被认为是有前途的半导体。这项工作强调了一种新方法,该方法将模板化生长与迟缓结晶相结合,以调节锡基钙钛矿薄膜的形成。通过提供对微观结构控制的新见解,该策略为高性能和稳定的锡基钙钛矿电子学铺平了道路。
锡基卤化物钙钛矿因其高空穴迁移率和易加工性,成为p型薄膜晶体管的潜在沟道材料。高性能p型晶体管:制备的MACl取代FASnI晶体管实现空穴迁移率80cmVs、开关比3×10、阈值电压≈0V,是目前性能最优的锡基钙钛矿晶体管之一。
基于此,倒置钙钛矿太阳电池实现了27.02%的PCE,并在连续光照、最大功率点跟踪2000小时后仍保持98.2%的初始效率。大面积组件认证稳态效率达23.18%;全钙钛矿叠层电池认证效率达29.07%。结论展望本研究通过引入双分子芳香相互作用的新颖设计,成功实现了钙钛矿晶体晶面沿面外取向生长与多重缺陷协同钝化,最终在单结、模块与叠层电池中均制备了高效稳定的光伏器件,进而为推动钙钛矿光伏技术走向产业化提供了可行的材料设计参考。
金属卤化物钙钛矿在场效应晶体管中展现出巨大潜力,但N型铅基钙钛矿FETs仍面临高缺陷密度、离子迁移和重复性差等关键挑战。本研究国防科技大学陈晨和湖南大学胡袁源等人提出一种简单而有效的超薄TiO插层策略,从根本上改变了铅基钙钛矿FETs的制备方式。综合表征表明,TiO插层可增强前驱体润湿性、促进更大更均匀的晶粒形成、降低缺陷密度,并有效抑制非辐射复合和离子迁移。
芬兰坦佩雷大学的研究人员启动了一个新项目NEBULAE,该项目由地平线欧洲玛丽·斯克沃多夫斯卡-居里行动博士后奖学金计划资助。NEBULAE的核心是无铅钙钛矿纳米晶体的创新应用。NEBULAE旨在通过将掺镱钙钛矿纳米晶体嵌入玻璃材料中来改变这一现状。因此,NEBULAE代表着朝着不仅实现清洁能源转型而且对环境负责的材料迈出了一步。NEBULAE的正式名称为“嵌入太阳能电池玻璃中的环保掺镱钙钛矿纳米晶体”,已获得欧盟委员会近200,000欧元的资助。
近日,韩国延世大学Kim等人提出一种简单、低温、可溶液加工且可扩展的策略,通过调整和利用Sn基钙钛矿的氧化现象来制造高性能增强型JFETs。该研究成果以题为“Revisitingtheroleofoxidationinstableandhigh-performancelead-freeperovskite-IGZOjunctionfield-effecttransistors”发表于NatureCommunications期刊。图文分析:钙钛矿b-JFET工作机理图1钙钛矿双极结型场效应晶体管的工作机制。实验细节通过低温溶液加工方法制备高性能增强型结型场效应晶体管。通过机械剥离去除Parylene-c层后,将PEASnI层暴露在60°C、约40%相对湿度的空气中进行120分钟的热处理,形成氧化表面层。
伦敦大学学院、国立中兴大学、伦敦玛丽女王大学、华盛顿大学和伦敦南岸大学的研究人员发现,硫氰酸胍是一种离液剂(离散剂),可以减缓和控制钙钛矿晶体在制造过程中的形成方式,从而形成更光滑、更均匀的层。这有助于减少材料中可能影响性能并缩短太阳能电池寿命的缺陷。胍添加剂的使用使研究人员能够更好地控制晶体生长,限制材料形成过快时出现的缺陷。
埋地界面的电荷传输和非辐射复合损耗是限制钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的重要因素。这些特征促使沿着/晶面形成高质量的钙钛矿薄膜。有趣的是,这些取向的低米勒折射率晶面的异界面能量大约增加了两倍,晶界能量大约减少了两倍,使晶界沟变平,从而减少了纳米级物理空隙并释放了残余应力。晶界沟槽平坦化:AFM显示晶界角从151.6°增至172.4°,表面粗糙度降低64%,消除纳米级物理空隙并释放残余应力。
针对上述问题,北大肖立新教授等团队开发了一种晶体覆盖层技术,成功解决了甲脒铅碘钙钛矿太阳能电池在高湿度环境下制备的难题。文章以“Acrystalcappinglayerforformationofblack-phaseFAPbI3perovskiteinhumidair”为题发表在Science期刊上。1HNMR进一步证实了DMSO的逃逸过程,但值得注意的是,即使延长退火时间,仍有少量DMSO分子残留。这些发现为理解高湿度环境下δ相形成机制提供了直接证据。ISOS-L-2I加速老化测试(85℃)进一步证实CL器件的T90达500小时。
为了优化晶体质量,并通过无溶剂法制备高效钙钛矿太阳能电池(PVSC),钙钛矿成膜过程中的成核调控已被广泛研究。然而,由于金属离子分布不均匀以及随后的不均匀成核,无溶剂制备中垂直成核过程通常难以控制
。鉴于此,2025年7月7日江西师范大学梁爱辉&陈义旺于AM刊发聚合物模板仿生矿化成核及无溶剂技术实现高性能钙钛矿太阳能电池的研究成果,受天然生物矿化机制的启发,研究人员首创在钙钛矿层的埋底界面引入