相态均匀的自组装分子是推动p-i-n型钙钛矿太阳能电池规模化制备的关键路径。然而,在提升SAMs热稳定性的同时实现其相态均匀性仍是一大挑战。飞行时间二次离子质谱与X射线光电子能谱进一步揭示了Ph-BC2PA在热老化条件下优异的形貌稳定性。文章亮点二聚SAMs设计实现高均匀性与强锚定:通过苯基/噻吩基桥联构建二聚SAMs,有效抑制分子聚集,形成均匀致密的空穴传输层,并显著增强在ITO表面的锚定能。
基于这些改进,研究团队成功制备出效率高达28.7%的钙钛矿/钙钛矿/硅三结太阳能电池,器件重复性显著提升。钙钛矿/钙钛矿/硅三结太阳能电池的性能该研究不仅为解决钙钛矿相不稳定这一长期难题提供了创新解决方案,还展示了分子工程在优化钙钛矿材料性能方面的巨大潜力。
解决由残留PbI引起的光不稳定性问题,对于同时实现高功率转换效率和优异稳定性至关重要。使用盐酸胍法辛作为添加剂或界面修饰剂来调控钙钛矿薄膜,将晶界处不稳定的残留PbI转化为稳定的二维钙钛矿,从而抑制钙钛矿薄膜的光分解和离子迁移,稳定晶界。结果表明,采用GUFCI的p-i-n型倒置钙钛矿太阳能电池实现了26.19%的冠军效率,并显著提升了操作稳定性。
金属卤化物钙钛矿因其卓越的光电性能而备受关注。碱金属掺杂策略已被证明能够有效地调节晶粒尺寸、控制结晶动力学,并调整钙钛矿的带隙特性。本研究采用第一性原理计算揭示了碱金属种类的选择及其相应的掺杂方法对CsPbBr3钙钛矿的电子性质和离子迁移动力学有着显著不同的影响。同时,计算表明碱金属间隙占据通过同时扩展扩散路径和加强Br-相互作用来抑制卤化物离子迁移,使钙钛矿晶格中的迁移势垒从0.113eV增加到0.902eV。
采用该方法,PTAA基锡铅钙钛矿太阳能电池实现了22.67%的纪录效率。进一步应用于全钙钛矿叠层电池时,PTAAHTL可实现完全覆盖的中间复合层,最终使叠层器件在模拟太阳光下最大功率点运行500小时后仍保持96%的效率,效率达28.14%。本研究突出了非退火方法的低成本、通用性和环保特性,并为PTAA基全钙钛矿叠层太阳能电池的性能提升提供了重要路径。
钙钛矿/CIGS薄膜叠层太阳能电池为轻量化和低成本光伏技术提供了一种有前景的解决方案。稳定性突破:基于粗糙CIGS的钙钛矿/CIGS叠层电池在未封装条件下实现1123小时的T寿命,是平滑基底器件的2.8倍,且在60°C高温和热循环测试中表现优异。效率与稳定性兼得:叠层器件认证稳定效率达28.02%,是目前报道的最高效率之一,同时兼具卓越的运行稳定性,为推动钙钛矿/CIGS叠层电池商业化提供关键技术路径。
TFBZ修饰的1.67eV和1.79eV无MA宽禁带钙钛矿电池分别实现了22.78%和20.21%的光电转换效率,并表现出优异的操作稳定性。构建的无MA全钙钛矿叠层电池实现了29.01%的认证效率,是目前无MA全钙钛矿叠层电池中的最高记录。
本文苏州大学杨阵海和北京理工大学姜岩等人系统综述了建模在PSCs发展中的关键作用,聚焦五大领域:光学管理、电学过程、热效应、机械应力以及能量产出。文章亮点多物理场协同仿真:文章首次系统整合光学、电学、热学、应力与能量产出五大仿真模块,构建全面评估PSCs性能与稳定性的仿真框架。实际环境能量产出预测:提出基于真实气候数据的能量产出模型,显著提升了对钙钛矿光伏在实际运行条件下性能预测的准确性。
随着全球对清洁能源需求的不断增长,太阳能作为一种可再生、无污染的能源受到了广泛关注。钙钛矿/硅叠层太阳能电池因其兼具高效率和低成本的潜力,成为了光伏领域的研究热点。传统单结硅太阳能电池虽然技术成熟,但其理论效率极限约为29%,难以满足日益增长的能源需求。而钙钛矿材料具有优异的光电性能,如高吸光系数、长载流子扩散长度等,将其与硅电池结合,有望突破单结电池的效率瓶颈。
9月11日,在京东方的业绩说明会上,相关高管就京东方布局钙钛矿光伏进行回应。目前1.2米、2.4米中试线的效率稳定性已经通过了ITC的认证,"我们现在可以比较自信地说,钙钛矿光伏的寿命稳定性已经不是大问题了,基本上是有保障的。在京东方全球创新伙伴大会展区,京东方展出了2.4*1.2米大尺寸钙钛矿-晶硅4T叠层组件及标准钙钛矿光伏组件。