电池效率
近日，由南科大机能系-先进材料集团联合实验室研发的倒置结构钙钛矿太阳能电池，经国家太阳能光伏产品质量检验检测中心权威检测，在标准试验条件下正扫转换效率达26.75%，反扫转换效率高达26.93%，稳态效率稳定在26.69%，多项核心性能指标实现重大突破，标志着集团在钙钛矿光伏技术研发领域迈入国际先进行列。
有机太阳能电池（OSCs）因其柔性、轻质和可溶液加工等优势，被视为新一代清洁能源技术。近年来单结器件效率已突破20%大关，但产业化进程却受限于一个致命瓶颈：光活性层的最佳厚度窗口极窄（仅100-120 nm）。
研究人员的工作包括将低成本的介电添加剂香芹酮引入光敏层溶液中。在测试中，采用CV工艺的大面积有机光伏电池在尺寸为20.33平方厘米的组件上实现了16.27%的功率转换效率。研究人员声称，这是20平方厘米以上的有机太阳能组件所实现的最高效率之一，相比之下，使用传统方法制造的电池的效率为15.1%。
层状聚合物太阳能电池（LBL PSCs）的垂直相分离形貌是性能突破的关键，但聚合物给体（D18）与非富勒烯受体（L8-BO）的不可控互扩散阻碍了组分平衡分布。该团队开发了两种挥发性异构添加剂2-BrIDB和5-BrIDB，通过调控D18与L8-BO的互扩散实现给受体平衡分布。其中，2-BrIDB可部分溶解D18薄膜，延长成膜时间并增强L8-BO分子有序堆积，使器件获得更理想的垂直相分离形貌和双连续网络结构。基于2-BrIDB的器件效率达20.81%（开路电压0.925 V，短路电流27.48 mA cm⁻²，填充因子81.85%），为二元LBL PSCs的最高效率之一。该成果以"Balanced Distribution of Donor and Acceptor Enabled by Volatile Isomerization Additives for 20.81% Efficiency Layer-by-Layer Polymer Solar Cells"为题发表于Energy & Environmental Science。
经认证，该电池在1平方厘米有效面积上的光电转换效率达惊人的26.4%，刷新了该类型太阳能电池的世界最高效率纪录，成为目前同类器件中性能最优的产品。侯毅团队已于近期将这项开创性成果发表在国际顶级学术期刊《Nature》上。除了学术领域研究，侯毅还积极参与推动钙钛矿太阳能电池技术的实际应用。下面为大家介绍一下侯毅团队近期这项打破世界纪录的突破性研究。这一创新成功将钙钛矿-有机叠层电池的光电转换效率推至新的高度。
界面平行偶极子调控：全钙钛矿叠层太阳能电池效率达28.92%且稳定性优异
近日，新加坡国立大学广州创新研究院PI（Principal Investigator，学术带头人）、新加坡国立大学设计与工程学院校长青年教授、助理教授侯毅带领团队成功研制出一种钙钛矿-有机叠层太阳能电池。经认证，该电池在1平方厘米有效面积上的光电转换效率达惊人的26.4%，刷新了该类型太阳能电池的世界最高效率纪录，成为目前同类器件中性能最优的产品。
依托国家能源集团科技创新项目，低碳院成功开发出高性能钙钛矿基薄膜叠层电池，该电池具有突破传统单结电池理论效率极限的能力。叠层薄膜太阳能电池结构和相应光伏特性曲线本研究实现叠层薄膜电池的重大技术突破，将钙钛矿-铜铟镓硒叠层电池效率纪录大幅提升，首次超越钙钛矿单结电池27.3%效率纪录，显著增强了该类型叠层电池的市场竞争力。
本文提到的“隧道氧化钝化背接触电池”研究正是针对这些痛点的“破局之作”。效率预测显示，HMNS结构器件效率可达27.06%，高于HMS和CMS结构。该研究团队表示“27.03%不是终点，而是新起点。”硅电池的理论效率极限为29.2%，仍有提升空间。随着TBC电池进入量产倒计时，光伏度电成本有望进一步下降。
近日，从中国科学院长春应用化学研究所传来消息，该所秦川江、王利祥研究团队在“新型有机自组装分子设计及其在钙钛矿太阳能电池中的应用研究”中取得重大突破。研究团队首次开发出一种高效、稳定且分散性优异的双自由基自组装分子材料，显著提升钙钛矿太阳能电池的光电转换效率、运行稳定性和大面积加工均匀性。相关成果日前发表在国际期刊《Science》上。
