针对这一问题,青岛大学薄志山团队创新性地在苯并三噻吩单元中引入氯原子与酯基,构建了新型电子接受单元BCE。研究意义效率突破:PBCE-2:L8-BO二元体系效率达19.2%,引入PCBM后三元体系效率突破至20.4%,创下新型聚合物给体效率新高。结论展望本研究成功设计并合成了基于BCE单元的新型宽禁带聚合物给体PBCE-2,通过侧链工程与三元共聚精准调控其能级与聚集行为,最终在二元与三元OSC中分别实现19.2%与20.4%的高效率。
本文西湖大学王睿、浙江理工大学宋立新和熊杰等人提出了一种原位聚合驱动的动态中间相转变策略,通过稳定碘化铅胶体并引导钙钛矿结晶动力学,以减轻水分干扰。在空气中实现高效率柔性器件,冠军效率达24.17%,是目前空气制备柔性钙钛矿太阳能电池的最高效率之一。
华南理工大学段春晖团队联合西湖大学、上海大学等多单位,提出了一种面向“太阳能窗”应用的可规模化聚合物给体PPT-3。技术亮点1.可规模化合成:采用无锡DArP法,成功将PPT-3合成规模从毫克放大至20克,产量80%,材料成本仅6.1USD/g。结论展望本研究通过理性分子设计与绿色合成路径,成功开发出可规模化聚合物给体PPT-3,实现了18%的高效有机太阳能电池与120cm、AVT40%、PCE=6.69%的半透明组件,首次在材料合成、器件性能与制造成本之间实现了高效平衡。
提供了对双重钝化策略的全面评估,强调其在稳定高效钙钛矿太阳能电池中的潜力。b)钙钛矿太阳能电池在钙钛矿/Spiro界面使用金刚烷等离子体聚合物薄膜作为钝化层时的电流密度-电压曲线。双钝化钙钛矿太阳能电池的稳定性提升不仅归因于对潮湿环境的保护作用,还由于缓解了TiO2在紫外光辐射下光催化效应引起的降解。
东南大学姚惠峰团队创新设计具有选择性溶解性的二维共轭聚合物PBDB-tvt,通过长共轭侧链修饰BDT单元,成功将其用作多功能中间层,构建顺序沉积混合器件,最终实现20.3%的效率突破。结论展望本研究通过合理分子设计,开发出具有选择性溶解特性的二维共轭聚合物PBDB-tvt,作为多功能中间层应用于顺序沉积混合器件,有效调控了活性层垂直相分布,增强了短波长光吸收,并显著提升了电荷传输与提取效率,最终实现了20.3%的高效率与优异稳定性。
钙钛矿纳米晶图案的微型化对于推动集成芯片级器件和下一代显示技术至关重要。本研究福州大学杨黄浩、复旦大学YihuiSang和聂志鸿等人提出一种聚合物模板原位生长策略,用于制备具有超小像素尺寸和优异环境稳定性的厘米级钙钛矿纳米晶阵列。所获得的纳米晶阵列像素分辨率高达59,325ppi。卓越的环境稳定性:聚合物封装层赋予钙钛矿纳米晶极强的耐水、耐热与耐紫外性能,水中浸泡1000小时仍保持91.8%发光强度,热循环与紫外照射下几乎无衰减。
本文东南大学姚惠峰等人通过在苯并二噻吩单元上引入长共轭侧链——氯化烯丙硫基-噻吩-乙烯-噻吩,设计了一种二维共轭聚合物给体PBDB-tvt。最终,最优器件实现了20.3%的最高PCE。多功能中间层协同增效:PBDB-tvt中间层不仅优化了垂直相分布,还增强了短波长光吸收,提升电荷传输与提取效率,抑制复合。
动态网络能够在剪切诱导流动下实现钙钛矿胶体颗粒的均匀共沉积,产生高质量晶体薄膜,并提升光电性能。使用机械互锁网络掺杂的前驱体墨水制备的柔性钙钛矿太阳能电池表现出优异性能,小型器件实现创纪录的功率转换效率26.22%。柔性钙钛矿太阳能器件的光伏性能和运行稳定性。a、柔性钙钛矿太阳能电池的示意结构。这种晶体质量的改善不仅提升了器件性能,还显著增强了柔性钙钛矿太阳能电池的长期稳定性。
本研究南开大学刘永胜等人成功开发了一种原位聚合策略,构建功能性底部界面层与体相聚合物网络,实现了大气环境下刮涂钙钛矿薄膜的结晶控制与缺陷钝化。最终,基于大气刮涂钙钛矿薄膜的器件在5×5cm微型组件中实现了20.78%的稳态效率。高效大面积刮涂工艺:在开放大气环境中实现刮涂制备,微型组件稳态效率达20.78%,为机械划线模块中迄今最高效率之一。
柔性钙钛矿太阳能电池可实现高效弯曲能量转换,推动下一代可穿戴设备发展。然而,从实验室规模原型向工业规模组件的转变,受限于印刷过程中钙钛矿胶体颗粒的不均匀沉积,导致功率转换效率下降。高效率与大面积兼容:实现小面积器件26.22%和大面积组件19.44%的认证效率,突破柔性钙钛矿光伏的尺寸限制。