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。
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。
研究意义揭示老化机制:首次阐明低维钙钛矿前驱体中间隔阳离子介导的降解路径与副反应网络。Figure2分析与介绍该图通过多尺度模拟与实验验证了CFB与钙钛矿组分的相互作用机制。结论展望本研究通过理性设计双功能稳定剂CFB,成功破解了低维钙钛矿前驱体溶液的老化难题,实现了22.65%的高效率与42天的长效储存稳定性,显著提升了器件制备的重复性与可靠性。
本文南京邮电大学柔性电子全国重点实验室黄维院士、王少荧、辛颢等人报道了通过溶液法制备均匀、大面积的CuZnSn薄膜和太阳能组件。通过调节硫脲/金属比例以增加薄膜孔隙率,从而促进更均匀的垂直反应和横向晶粒生长,我们提高了CZTSSe薄膜的均匀性,实现了单电池效率13.4%和太阳能组件效率8.91%。我们的工作证明了溶液加工在沉积均匀、大面积CZTSSe薄膜和高效太阳能组件方面的可行性,推动了该技术的发展。
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。
小尺寸DMA阳离子的动态运动提供了打破3mFm对称性的驱动力,从而赋予其6个等效极化方向的多轴铁电性。该研究为设计新型光活性铁电材料用于智能光电器件提供了新思路。光电流增强比创纪录:铁电光伏效应与热释电效应协同耦合,光电流增强比高达~4800%,为已知铁电材料中的最高值之一。
尤其是近年来,随着高熵掺杂、机器学习等前沿设计策略的引入,SOFC/SOEC在材料设计、机理研究与系统集成方面取得了显著进展,为该类器件的性能提升与商业化应用提供了全新平台。然而,纳米颗粒在高温共烧过程中极易发生团聚、粗化及成分偏析,导致晶界电阻上升、机械强度下降。目前SOFC/SOEC文献中的极化阻抗、降解速率及热循环寿命数据因测试温度、气体组分、电流密度等条件差异而难以横向比较。
出乎意料的是,4F-BA形成了高性能的3D/2D异质结,而4TF-BA则在钙钛矿表面形成了非晶层。研究结果表明,4F-BA具有更平衡的分子内电荷极化,有利于形成有效的氢键,从而促进结晶性2D钙钛矿的形成。而基于4F-BA的器件效率超过25%,并在多种存储条件下表现出更长的寿命。结晶2D层大幅提升稳定性:基于4F-BA的3D/2D器件在高温、高湿环境下表现出卓越的长期稳定性,远超非晶钝化层和对照组。