近日,我国科研团队在新型薄膜太阳能技术领域取得重要进展,成功通过溶液法制备出均匀、大面积kesterite太阳能组件,并实现10.1%的认证效率!其中,kesterite因其元素丰富、无毒、稳定性好,被视为极具潜力的新一代光吸收材料。然而,溶液法制备多元素无机薄膜一直面临结晶不均匀、晶粒生长难以控制等挑战,导致组件效率长期停滞不前。
研究意义提出自引导晶体生长新机制:通过中间相实现晶面定向控制,为蒸发法制备高质量钙钛矿提供新路径。结论展望本研究通过中间相演化诱导的自引导晶体生长策略,成功实现了高效、稳定、高度取向的蒸发宽带隙钙钛矿太阳电池,效率突破21%,推算寿命达7万小时,并成功应用于效率超过29%的钙钛矿-硅叠层器件。
PFPA双功能锚定调控钙钛矿成核与结晶,抑制δ相提升太阳能电池效率与稳定性第一作者:龚程通讯作者:张聪*,李海云*,张鸿*,许梁*单位:江西理工大学,河南理工大学,复旦大学α-甲脒铅碘钙钛矿因窄带隙、高热稳定性,成为高效钙钛矿太阳能电池的核心候选材料。
高效的宽禁带钙钛矿太阳能电池将叠层效率提高到34.9%,加强了下一代光伏电池的前景。然而,它们的商业应用受到宽带隙钙钛矿稳定性问题的阻碍,特别是在高温最大功率点跟踪条件下。鉴于此,2025年10月22日北京工业大学卢岳&新加坡国立大学侯毅于NatureMaterials刊发稳定定向蒸发宽带隙钙钛矿太阳能电池的中间相演化的研究成果,报道了~1.7eV宽带隙钙钛矿通过中间相演化的稳定性,实现了自导向晶体生长模式。
目前主要策略是在钙钛矿表面引入阻挡层以抑制离子迁移,但由于载流子传输的制约,此类方法无法完全阻止离子移动。本研究上海交通大学韩礼元和韩奇峰等人首次量化了抑制碘离子迁出所需的能垒阈值,并设计了一种复合功能层,通过散射与漂移协同作用达到该能垒要求,使碘离子迁移率降低99.9%。
高效宽带隙钙钛矿太阳能电池已将叠层器件效率提升至34.9%,展现出下一代光伏技术的巨大潜力。本研究北京工业大学卢岳和新加坡国立大学侯毅等人通过中间相演化实现了~1.7eV宽带隙钙钛矿的稳定化,并引导其进入自引导晶体生长模式。在沉积初期形成的CsIBr中间相能够引导多晶薄膜沿特定取向生长。突破性热稳定性与寿命:器件在110°C高温下稳定运行超过500小时,室温MPPT寿命预计达7万小时,为宽带隙钙钛矿中最高之一,满足商业化寿命要求。
国投电力深入贯彻落实关于二十届四中全会能源安全保供的重要部署,以高度政治责任感统筹推进电力保供工作,通过“再研究、再动员、再细化、再部署”系统发力,全力以赴保障供电稳定可靠。国投电力所属企业全体干部职工将时刻保持高度警惕,坚守各自岗位,以高度的政治责任感和扎实的工作作风,确保企业电力安全稳定供应,为二十届四中全会的顺利召开提供坚强可靠的能源保障。
尽管有机光伏在能量转换效率方面取得了显著进展,但其热不稳定性仍是关键挑战。基于上述策略,实现了约18%初始效率的有机光伏电池在经历1032小时湿热测试和200次热循环测试后,仍能保持94%的初始效率,是目前在湿热和热循环测试标准下报道的最高稳定性之一。揭示界面降解机制并引入C60保护层发现活性层与氧化钼界面反应是热降解主因,引入3纳米厚C60中间层可有效抑制初始衰减现象,显著提升器件热稳定性。
残余应力会导致钙钛矿晶格畸变,进而形成位错、空位等局域缺陷,这些缺陷作为非辐射复合中心严重影响钙钛矿薄膜的稳定性。此外,该器件在1.55eV带隙的同类PSC中实现了最低的开路电压损失,并展现出优异的长期稳定性。这些成果为钙钛矿薄膜的埋底界面修饰和高效柔性PSC的制备提供了一条有前景的路径。
结果表明,单结Sn-Pb钙钛矿太阳能电池实现了23.4%的光电转换效率,并在最大功率点跟踪950小时后仍保持初始效率的94.9%。高效稳定的单结与叠层器件性能:单结Sn-PbPSCs效率达23.4%,叠层器件效率突破29.6%,并分别在950小时和900小时MPP跟踪后仍保持94.9%和93.4%的初始效率,稳定性显著提升。