近日,我国科研团队在新型薄膜太阳能技术领域取得重要进展,成功通过溶液法制备出均匀、大面积kesterite太阳能组件,并实现10.1%的认证效率!其中,kesterite因其元素丰富、无毒、稳定性好,被视为极具潜力的新一代光吸收材料。然而,溶液法制备多元素无机薄膜一直面临结晶不均匀、晶粒生长难以控制等挑战,导致组件效率长期停滞不前。
目前主要策略是在钙钛矿表面引入阻挡层以抑制离子迁移,但由于载流子传输的制约,此类方法无法完全阻止离子移动。本研究上海交通大学韩礼元和韩奇峰等人首次量化了抑制碘离子迁出所需的能垒阈值,并设计了一种复合功能层,通过散射与漂移协同作用达到该能垒要求,使碘离子迁移率降低99.9%。
文章概述本文通过同步相变策略实现高效宽带隙钙钛矿光伏器件的方法。得益于缓慢的结晶速率和同步相变过程,获得了大晶粒、低缺陷的均匀卤素相WBG钙钛矿薄膜。基于此,1.76eV带隙的钙钛矿太阳能电池实现了21.42%的纪录效率,同时四端全钙钛矿叠层太阳能电池效率达到29.66%。
本研究西安交通大学代锦飞、吴朝新和董化等人提出了一种集成HTL策略,在NiO合成过程中实现SAM的原位锚定,形成一种可扩展、高性能且耐用的HTL。采用该HTL的PSCs实现了26.02%的冠军效率,而大面积模组在23.25cm、87.45cm和749.276cm面积下分别达到22.80%、21.45%和20.21%,展现出优异的可扩展性。
论文总览针对倒置PSCs中自组装分子在氧化铟锡界面上吸附构型难以精确调控的瓶颈问题,河大申楠/陈石、港城大曲歌平/AlexK.-Y.Jen等人创新性地提出了通过精控共组装策略实现SAM取向调控的新方法。研究以Ph-4PACz为主体SAM,引入BCA与BSCA作为共组装分子,利用理论模拟与实验验证相结合,系统揭示了共组装分子对Ph-4PACz取向、薄膜均匀性、能级排列及界面质量的影响机制。图e的XPS显示In3d峰蓝移,证实锚定。
然而,其不稳定性常常损害器件的运行性能,严重阻碍了其实际应用。这有效地最小化了因松散SAM在热应力下摆动而导致的基底表面暴露,防止了钙钛矿分解。这使得性能最佳的电池实现了26.92%的认证PCE,同时还具有优异的热稳定性,在85°C下进行最大功率点跟踪1000小时后衰减可忽略不计。认证效率与稳定性双双突破:基于交联共SAM的冠军倒置PSC获得了26.92%的认证效率。
9月11日,在京东方的业绩说明会上,相关高管就京东方布局钙钛矿光伏进行回应。目前1.2米、2.4米中试线的效率稳定性已经通过了ITC的认证,"我们现在可以比较自信地说,钙钛矿光伏的寿命稳定性已经不是大问题了,基本上是有保障的。在京东方全球创新伙伴大会展区,京东方展出了2.4*1.2米大尺寸钙钛矿-晶硅4T叠层组件及标准钙钛矿光伏组件。
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。
最终制备的钙钛矿太阳能电池实现了22.5%的光电转换效率和1.280V的显著开路电压,而冠军叠层电池获得了30.5%的认证效率。该研究为解决混合卤化物钙钛矿的相不均匀性和提升薄膜质量提供了新路径。图1.钙钛矿薄膜中的卤化物分布。
本研究华中科技大学宋海胜等人在precursor溶液中引入了一种双齿耦合小分子添加剂——硫代乙醇酸钠,以调控成核和生长过程。最终,ST调控的SbS实现了8.36%的冠军功率转换效率,相应的SbS/PbS量子点2T串联器件获得了12.09%的认证效率,创下了当前SbS基串联器件的最高纪录。高效串联器件:ST-SbS单结太阳能电池效率达8.36%,与PbS-QDs结合的2T串联器件认证效率突破12.09%,创下新纪录。