文章概述通过使用给体-受体共轭策略设计的稳定双自由基自组装分子,用于提升钙钛矿太阳能电池的性能。基于RS-2的PSCs实现了26.3%的光电转换效率,10.05cm微型组件效率达23.6%,钙钛矿-硅叠层器件认证效率超过34.2%。
自组装单分子层已成为高效钙钛矿太阳能电池中不可或缺的空穴选择性接触层。本文大连理工大学刘国震和史彦涛等人提出了一种利用预吸附的精氨酸作为离子键介体,实现快速可控SAM组装的策略。文章亮点提出预锚定精氨酸作为离子键介体,实现SAM快速可控组装,有效抑制了SAM分子自聚集,显著提升单分子层覆盖度和均匀性,兼容旋涂与刮涂大面积制备。
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。
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。
3,7-POPA不仅能促进钙钛矿的定向结晶和缺陷最小化,还能优化空穴选择性界面的能级对齐,显著提升空穴提取效率。该策略为高性能溴基PSCs的效率与稳定性设立了新标杆。文章亮点多功能SAM设计:3,7-POPA分子通过双结构实现对NiO界面的强结合、钙钛矿定向结晶诱导和缺陷钝化,一举解决溴基PSCs的多重界面问题。创纪录的高Voc与效率:器件Voc高达1.51V,PCE达10.79%,是目前溴基FAPbBrPSCs中的最高水平之一。
研究概览苏州大学研究团队开发了一种自组装钙钛矿策略,首次实现光电器件在任意非可展曲面的直接集成。该成果以"Directintegrationofoptoelectronicarrayswitharbitrarynon-developablestructures"为题发表于NatureMaterials。像差校正突破:定制焦曲面传感器使单透镜系统角像素成像畸变减少50%以上,光强分布均匀性提升3倍。集成系统演示了终端结构替代复杂光学元件校正像差的新范式。
两亲性分子OTAB在3DCsFAMA钙钛矿薄膜上形成自组装层,增强器件性能和长期稳定性。OTAB还提高了表面光滑度、薄膜均匀性,并促进了表面晶体取向。此外,OTAB中的溴离子有效地钝化了缺陷,从而抑制了离子迁移并减轻了非辐射复合。因此,基于OTAB的器件表现出卓越的性能,实现了22.61%的功率转换效率,短路电流密度为25.36mA/cm2,开路电压为1.10V,填充因子为81.36%。
论文概览自组装分子沉积在氧化镍表面,是反式钙钛矿太阳能电池实现高效空穴传输的关键。该工作为设计高覆盖、高稳定NiOx基HTL提供了全新思路,将反式钙钛矿电池推向更高性能与更长寿命。TCEP通过致密化SAM、降低缺陷、优化能级排布,实现高效空穴抽取与复合抑制,从而全面提升光伏性能。DFT证实该集成层吸附能更高,可抵御DMF侵蚀并阻断NiOx对钙钛矿有机阳离子的还原,抑制界面非辐射复合并优化能级匹配。