顺序沉积法是制备大晶粒钙钛矿薄膜的常用方法,但钙钛矿膜中残留的PbI在长期加热或光照下易分解为金属铅,严重影响器件性能与稳定性。最终,LEV掺杂显著降低了钙钛矿膜中三方位残留PbI含量。基于该策略的钙钛矿太阳能电池实现了26.02%的光电转换效率,并在最大功率点跟踪1000小时后仍保持90%的初始效率。文章亮点手性分子LEV调控结晶过程:通过LEV与PbI的配位作用,形成多孔、大晶粒PbI薄膜,促进钙钛矿成核与延缓结晶,实现高质量钙钛矿膜制备。
论文概览在反式钙钛矿太阳能电池中,SAM因其能级匹配性好、光吸收损失极小,被广泛用作空穴选择层。然而,传统SAM分子间作用力较弱,容易导致分子团聚、界面接触不良以及严重的非辐射复合损失。此外,分子中的甲氧基可与钙钛矿中未配位的Pb发生配位,有效钝化界面缺陷;三苯胺基团进一步强化了空穴提取与传输能力。
论文概览柔性钙钛矿太阳能电池是未来可穿戴设备和便携电器的理想解决方案,但目前仍存在两大难题:效率不够高、容易弯折损坏。亮点解析基于软共轭拓展策略的SAM设计:对比传统刚性共轭分子2PACz,软共轭拓展策略在2PACz骨架引入可旋转噻吩-苯基单元,形成PhT-2PACz。
甲脒铅碘钙钛矿太阳能电池因其理想带隙和高效率而备受关注,但存在不稳定性和缺陷限制性能的问题。本文浙江大学傅伟飞、陈红征和浙江工业大学王垚等人提出一种双分子胺气相钝化策略,使用2-苯乙胺和乙二胺对在低湿度空气中刮涂制备的FAPbI薄膜进行高效钝化,显著提升表面均匀性。文章亮点首创双分子胺气相钝化策略:结合PEA与EDA的互补功能,PEA钝化Pb缺陷,EDA优化能级对齐,显著提升刮涂FAPbI薄膜的均匀性与性能。
加工溶剂对钙钛矿的结晶和光电性能具有重要影响。DMSO与Pb的强配位能力过度影响钙钛矿的结晶过程,通常需要反溶剂工程来调控结晶。本文中国科学院刘剑和谢志元等人提出了一种由2-甲氧基乙醇和碳酸丙烯酯组成的弱配位共溶剂策略,用于制备准二维钙钛矿和PeLEDs。关键的是,2-ME:PC混合物可调的中等溶剂化强度促进了钙钛矿结晶,同时抑制了有害的低维相生长,从而实现了无反溶剂制备高质量甲脒基准二维钙钛矿。
论文概览针对倒置钙钛矿太阳能电池中自组装单分子层存在的膜层不均匀、界面接触差及空穴传输效率低等关键问题,内蒙古师范大学、河南大学与河南师范大学联合团队创新性提出一种π共轭分子桥策略,设计并合成具有螺芴桥联骨架的多功能小分子2TPA-SP。结论展望本研究通过理性设计π共轭分子桥2TPA-SP,成功构建了高效、稳定且致密的空穴传输通道,实现了倒置钙钛矿太阳能电池界面特性的多维优化。
金属卤化物钙钛矿太阳能电池虽具潜力,但仍受限于效率不足和长期稳定性差的问题。分子中的甲氧基可与未配位的Pb配位,有效钝化界面缺陷;三苯胺单元则提升空穴提取与传输能力。文章亮点:提出π-共轭分子桥接策略:通过2TPA-SP分子与SAMs形成强π–π堆叠,显著提升空穴传输层的致密性、均匀性和界面接触。
结果,他们实现了柔性全钙钛矿叠层太阳能电池的PCE为27.5%和大型柔性模块的认证效率23%,几何填充系数为95.8%。他们还通过对孔径面积为~804cm2的柔性宽带隙钙钛矿组件进行狭缝涂覆,展示了在大气环境条件下工业可扩展性。这项工作有助于缩小柔性和刚性钙钛矿串联之间的效率差距,并为可扩展、高性能的柔性光伏技术探索一条实用的路线。
柔性碳电极钙钛矿太阳能电池因其低成本、轻量化和环境稳定性而在便携式电源应用中备受关注。然而,F-CPSCs的光电性能仍不理想,目前最高效率低于18%。本文南方科技大学王建涛、中国科学院上海光学精密机械研究所郑毅帆、河南大学高跃岳和谭付瑞等人提出一种应变补偿策略,通过在钙钛矿薄膜上沉积热溶液制备的空穴传输材料来实现。本研究为开发高效耐用的F-CPSCs提供了一种简便而有效的策略。
无电子传输层钙钛矿太阳能电池因其制备工艺简单、成本低廉而备受关注,但载流子非辐射复合和界面能带失配严重限制了其性能。本文青岛科技大学张家康和周忠敏等人提出了一种离子介导的自修复策略,在钙钛矿埋底界面引入硫酸铟功能层。硫酸铟的引入有效改善了ITO/钙钛矿界面的接触性能和能带对齐,最终实现了22.97%的光电转换效率。该器件在连续光照1200小时后仍保持91.6%的初始效率,为无电子传输层钙钛矿太阳能电池的开发与应用提供了新思路。