通常使用自组装分子来解决上述问题,然而,与NiO和钙钛矿之间不协调的双侧键强度阻碍了高效稳定PSCs的实现。文章亮点提出“双侧键强度平衡”新策略:通过分子设计使BTSA分子与NiO和钙钛矿两侧形成均衡的键合强度,有效钝化界面缺陷、抑制有害化学反应,并优化能级对齐,显著提升界面稳定性。
近年来,自组装单分子层因其超薄特性、优异界面钝化能力以及可精确调控的能级,成为空穴传输层领域备受关注的新兴候选材料。然而,实现自组装单分子堆积密度、电荷传输效率与缺陷钝化之间的最佳平衡仍是一项挑战。近日,河南大学陈石团队在《NatureCommunications》期刊发表题为“Flexibilitymeetsrigidity:aself-assembledmonolayermaterialsstrategyforperovskitesolarcells”的研究论文。该研究提出了一种SAM材料协同设计策略,通过结合柔性头部基团与刚性连接基团来实现这一目标。
论文概览针对钙钛矿/硅叠层电池中宽带隙钙钛矿顶电池存在的界面缺陷与能级失配问题,北京理工大学魏静、李红博团队提出了一种自洽阳离子-阴离子集成钝化新策略。实现高效宽带隙电池:单结电池效率突破23%,Voc达1.27V,接近理论极限。图3全面评估了不同钝化策略对钙钛矿薄膜光电性能和能级结构的影响。结论展望本研究提出的自洽阳离子-阴离子集成钝化策略,通过分子设计创新解决了宽带隙钙钛矿电池中的界面钝化串扰问题,
论文概览面对有机太阳能电池产业化过程中从卤化溶剂向绿色溶剂转换的关键挑战,浙江大学陈红征教授团队通过分子设计创新,在明星聚合物给体PM6中引入20%氯化二噻唑单元,成功开发出新型三元共聚物PM6-CITz20。该研究深入揭示了给受体相互作用调控成膜动力学与形貌的机制,为绿色溶剂加工高性能、可扩展OSCs提供了可行路径。
宽带隙钙钛矿太阳能电池对于提高叠层太阳能电池的效率至关重要,然而,相分离是限制宽带隙钙钛矿太阳能电池性能和长期运行稳定性的最关键挑战之一。近年来,通过优化卤素均匀化来提高宽带隙钙钛矿太阳能电池效率和抑制相分离的研究已取得丰硕成果。鉴于此,2025年9月13日昆明理工大学陈江照、于月等人于SmallMethods刊发宽带隙钙钛矿太阳能电池卤化物均匀化研究进展。
用于钙钛矿/硅叠层电池的ALD-NiOx及其钝化机制。(a) 绒面钙钛矿/硅叠层电池器件结构;(b) 基于SAM与ALD Cu:NiOx/SM的器件效率统计分布(有效面积分别为1 cm²与8.89 cm²);(c) 叠层电池的J-V曲线(有效面积1 cm²)。(d) Me-4PACz在钙钛矿表面(上)与NiOx表面(下)的吸附构型;(e) 钙钛矿及经Me-4PACz钝化后钙钛矿的态密度;(f) VPb缺陷及经Me-4PACz钝化的钙钛矿表面。
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。
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。
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。
环境空气中制备钙钛矿太阳能电池具有显著的可扩展商业化优势。本研究武汉大学台启东等人报道了一种采用酰肼添加剂的普适性策略,通过竞争性与钙钛矿前驱体配位,有效抑制DMSO加合物的形成,同时通过路易斯酸碱相互作用和氢键与MO和PVK强结合。文章亮点1.酰肼添加剂双重功能:竞争性配位抑制DMSO加合物形成,同时通过路易斯酸碱作用和氢键强效连接MO与钙钛矿,实现界面残留DMSO的高效去除和均匀化接触。