界面工程已成为解决钙钛矿与空穴传输层之间界面缺陷和能级失配问题的有效策略。该空穴界面分子设计策略为实现钙钛矿太阳能电池的高效率和高运行稳定性提供了可行路径。
基于此,陕师大冯江山&大连化物所刘生忠&中石油蒋龙提出一种基于三苯胺衍生物的埋底界面改性策略,创新性地提出了热膨胀系数梯度排列的策略,构建了"应力释放-缺陷钝化-电荷传输"三元协同的界面调控模型,实现了应力释放、缺陷钝化与电荷传输的三重协同提升。图3:梯度热膨胀系数设计抑制应力与离子迁移图3深入揭示了TAPC层通过调控热膨胀系数来抑制热应力和离子迁移的机理。
所提出的方法无需依赖瞬态技术或传统假设完美载流子提取的IQE模型,即可快速评估器件界面性能。文章亮点:1.新型IQE线性化分析方法:通过强吸收与弱吸收极限下的IQE线性拟合,直接提取界面收集效率fc及其空间梯度,无需依赖瞬态测量或理想化假设。
华北电力大学研究人员通过一项名为"碱增强反溶剂水解"的创新策略,将钙钛矿量子点太阳能电池的认证效率提升至18.3%,创造了该类电池的最高世界纪录。这项发表于《自然通讯》的研究,不仅刷新了效率数字,更攻克了长期困扰量子点太阳能电池发展的表面配体交换不充分的核心技术难题。这项创新不仅刷新了效率纪录,更重要的是开辟了钙钛矿量子点表面调控的新路径。
论文概览宽禁带钙钛矿太阳能电池因其作为建筑集成的半透明光伏电池、串联结构的顶层电池和物联网应用的室内光伏的潜力而引起了人们的极大关注。技术亮点最新WBG研究进展:本文系统综述了宽带隙钙钛矿太阳能电池的最新研究进展,特别聚焦于缺陷工程对器件稳定性和开路电压损失的影响。深度解析图1系统地描绘了溴基宽带隙钙钛矿太阳能电池内部复杂的缺陷生态系统,以及光照下碘物种光解引发的器件自降解链式反应。
钙钛矿层与空穴传输材料之间的界面缺陷和自由体积对钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性具有关键影响。结合实验表征和原子分子动力学模拟,发现AdF-BCz相较于无氟的NF-BCz和对称氟化的SdF-BCz,表现出更优异的界面钝化稳定性,以及与钙钛矿表面更强的粘附力。此外,AdF-BCz还能减少界面自由体积,促进更紧密的界面接触,有效抑制离子迁移和钙钛矿降解。
论文概览钙钛矿层与空穴传输材料之间的界面缺陷和自由体积是影响钙钛矿太阳能电池效率与稳定性的关键因素。此外,AdF-BCz还能减少界面自由体积,促进更紧密的界面接触,有效抑制离子迁移和钙钛矿降解。图a展示了钙钛矿/空穴传输材料界面存在的普遍问题以及经过优化分子修饰后的理想高质量界面。其基于该材料的PSCs实现了25.35%的高效率与卓越的长期稳定性,为高性能、高稳定性钙钛矿太阳能电池的开发提供了新思路。
尽管铵盐已成为提升钙钛矿太阳能电池性能的有效策略,但其烷基链和卤素离子在针对特定缺陷类型的优选机制尚不明确。结果显示,支链烷基铵盐比直链烷基盐表现出更优的钝化效果,且烷基链结构对器件性能的影响大于卤素离子。本研究提出了一种针对不同钙钛矿组成与制备环境中缺陷类型的铵盐靶向钝化策略。文章亮点总结1.支链烷基铵盐对VPbVPb和VFAVFA缺陷的钝化效果显著优于直链烷基盐,烷基链结构是影响钝化效果的关键因素。
本研究西北工业大学王昆&佟宇&王洪强与深圳技术大学陈威等人报道了一种乙酰胺衍生物定制结晶和缺陷控制策略,实现高效锡基钙钛矿太阳能电池。基于2A2CA修饰的锡基钙钛矿太阳能电池效率由11.14%显著提高至14.98%,并且在氮气氛围下储存超过2200小时后仍能保持90%的效率。
尽管柔性钙钛矿太阳能电池具有广阔的应用前景,但其较差的结晶性和机械强度导致的低转换效率和不稳定性仍是商业化面临的主要挑战。本研究选用一种两亲性分子——1-双胍盐酸盐,将其引入钙钛矿前驱体中,实现结晶调控、缺陷钝化和界面增韧三重功能。该分子可与钙钛矿组分形成中间相延缓结晶,同时通过正负电基团钝化多种缺陷,获得高质量晶体。此外,BtFBG-HCl在SnO与钙钛矿层之间形成强界面桥接,增强器件结构稳定性。