钙钛矿前驱体溶液的老化动力学对太阳能电池的光伏性能具有决定性影响。然而,低维钙钛矿前驱体中的降解机制尚不明确,尤其是间隔阳离子在调控分解路径中的关键作用。本研究南昌大学胡婷和陈义旺等人揭示了低维钙钛矿前驱体的内在老化机制,发现间隔阳离子的引入从根本上调控了分解动力学。文章亮点揭示间隔阳离子介导的老化机制:首次系统阐明低维钙钛矿前驱体中GA与MA之间的不可逆加成-消除反应是导致性能衰退的关键路径。
含该树枝状大分子的PSCs实现了超过26%的PCE,并在10次高湿-干燥交替循环后仍能恢复90%的初始效率。高效与高稳定性兼得:NHD修饰的FAPbI钙钛矿电池效率突破26%,并在10次湿度循环后仍保持90%的初始效率,远超未修饰器件。多尺度机制揭示:通过GIWAXS、固态NMR、分子模拟等手段,证实NHD通过抑制PbI完全分解、促进4H/6H中间相形成,并通过氢键与Lewis酸碱作用稳定晶界,实现可持续自修复。
尽管传统的还原策略能有效抑制Sn的氧化,但在持续器件运行过程中还原剂的逐渐消耗会显著削弱其抗氧化能力,从而限制器件的长期稳定性。本文苏州大学王照奎等人提出了一种利用4-巯基苯甲酸的再生型氧化还原循环策略。该工作提供了一种可持续的还原策略,有效解决了锡钙钛矿光伏电池的长期稳定性问题。
论文概览贵州大学吕梦岚与孙艳明团队开发了两种基于噻吩扩展咔唑的自组装单分子层材料——2PAThCz与4PAThCz,作为高效空穴传输层应用于有机太阳能电池。图4:器件性能与稳定性全面评估该图系统比较了不同SAMs基有机太阳能电池的性能。结论展望该团队通过理性分子设计,成功开发出两种噻吩扩展型SAM材料2PAThCz与4PAThCz,其中4PAThCz凭借其优异的溶解性、高有序性和强界面作用,在三元有机太阳能电池中实现了20.78%的效率突破。
相比之下,2PACz的SFG信号无明显变化,说明Th-Cz的瞬态共振结构促进了高度有序的分子排列。图5:器件性能与稳定性全面评估该图系统比较了不同空穴传输层有机太阳能电池的性能和稳定性。这些结果证实了瞬态偶极策略对不同活性层和基底的广泛适用性。基于该策略的OSCs实现了20.67%的认证效率,柔性器件效率达19.63%,均创下相应体系纪录。
结论展望本研究通过构建自组装2DBAPbBr隧道结,实现了宽带隙钙钛矿太阳能电池效率与稳定性的协同突破,1.7eV器件认证效率达21.54%,室内效率超43%,为宽带隙PSCs的产业化应用提供关键技术支撑。
结论展望本研究通过表面硫化构建Pb-S键异质结,首次实现倒置钙钛矿电池效率突破24%,同时解决长期困扰的界面稳定性与离子迁移问题。该创新不仅验证了“强化学键合-能级调控-晶格匹配”的协同机制,还为钙钛矿界面工程提供新思路——通过构建稳定无机-有机杂化界面,平衡效率与稳定性。这项研究为高效、稳定又环保的钙钛矿电池商业化扫清核心障碍,未来清洁能源普及再添强动力。
结论展望本研究通过创新性再生氧化还原循环策略,成功实现Sn持续还原与双位点缺陷钝化,使锡钙钛矿电池效率提升至15.15%,并在1100小时MPPT循环及5000小时存储中保持极高稳定性。该工作为解决锡钙钛矿氧化难题提供了可持续解决方案,为无铅钙钛矿光伏器件的实际应用奠定了坚实基础。未来通过分子结构优化与循环动力学调控,有望进一步推动锡钙钛矿电池迈向产业化。
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。
传统单结太阳电池可以利用的光谱部分由其半导体材料的带隙决定。能量低于带隙的光子不会被吸收,因此总是会损失。能量高于带隙的光子通常被很好地吸收,但带隙之外的多余能量会因热化过程而损失。MJSCs 的核心思想是 " 分工协作 "。通过在基板上堆叠多个不同带隙的半导体层,在各个半导体层之间制备隧穿二极管,用作不同子电池之间的低欧姆和高度透明的互连