然而,目前准二维钙钛矿的效率尚落后于3D电池,原因是其有机基团的存在通常会带来多相共存结构,其不利的量子阱的排布方式将削弱电池性能。因此,深入理解量子阱排列如何影响载流子传输,进而实现对其有效操控,已成为进一步提升钙钛矿电池效率与稳定性的关键突破口。大连理工大学魏一团队提出一种精准调控准二维钙钛矿的量子阱排列方法,有望解决了效率与稳定性的制衡问题。
尽管电光非线性在众多量子和经典光子学应用中至关重要,但在低温环境下调制效率低是一个主要挑战。进一步通过调控SrTiO接近量子临界态,我们将其电光与压电效应提升了一倍以上,实现了线性Pockels系数超过1000pm/V。文章亮点:发现SrTiO在低温下具有超强电光与压电性能:在5K下,其Pockels系数超过500pm/V,压电系数超过90pC/N,远超现有低温材料。
论文概览针对铁电晶体管中铁电极化与电荷俘获之间竞争机制难以协同调控的关键难题,复旦大学、新加坡国立大学等多家科研机构联合提出基于极性依赖的铁电异构调控机制。基于此机制,双极WSe铁电异质结晶体管实现了非易失性存储器与易失性突触权重调制在同一器件中的协同控制。
PFPA双功能锚定调控钙钛矿成核与结晶,抑制δ相提升太阳能电池效率与稳定性第一作者:龚程通讯作者:张聪*,李海云*,张鸿*,许梁*单位:江西理工大学,河南理工大学,复旦大学α-甲脒铅碘钙钛矿因窄带隙、高热稳定性,成为高效钙钛矿太阳能电池的核心候选材料。
本研究强调了一种可扩展且具有成本效益的高性能制备钙钛矿太阳能电池和模组的途径。总之,通过引入各种添加剂,有效地控制了钙钛矿溶液的扩展和结晶行为,从而能够在常温条件下通过溶液自扩展工艺制备大面积钙钛矿薄膜。加入异丙醇显著改善了前体溶液的润湿性,促进了大面积均匀、高质量钙钛矿薄膜的形成。此外,通过优化溶液滴加方法,我们成功制备了均匀的大面积钙钛矿薄膜。
针对这一难题,华东师范大学保秦烨、广西大学阚志鹏团队创新性地引入高结晶p型有机半导体C8-BTBT作为固体添加剂,通过同步调控电荷动力学与相形态,成功实现了二元OSCs效率20.1%、填充因子81.9%的双突破。研究意义效率突破:PM6:L8-BO二元体系效率突破20.1%,FF达81.9%,为当前该体系最高值。光强依赖性Voc分析表明非辐射复合显著抑制,TPV/TPC测试证实载流子寿命延长1.8倍。
深圳先进技术研究院白杨&云南大学张文华&香港理工大学李刚等创新性的设计双齿配体MAMCI,成功解决了宽禁带钙钛矿中晶体取向与晶格应变的协同调控难题。深度精读图1:MAMCl分子界面相互作用与晶体取向调控机制图1通过多维度表征验证了MAMCl分子在钙钛矿界面的关键作用。热老化实验中,MAMCl改性薄膜PL峰位稳定,未出现相分离,而对照组0.5小时内即发生红移。结果表明,MAMCl通过晶界锚定效应同步实现应变释放与稳定性提升。
基于此,陕师大冯江山&大连化物所刘生忠&中石油蒋龙提出一种基于三苯胺衍生物的埋底界面改性策略,创新性地提出了热膨胀系数梯度排列的策略,构建了"应力释放-缺陷钝化-电荷传输"三元协同的界面调控模型,实现了应力释放、缺陷钝化与电荷传输的三重协同提升。图3:梯度热膨胀系数设计抑制应力与离子迁移图3深入揭示了TAPC层通过调控热膨胀系数来抑制热应力和离子迁移的机理。
论文概览实现均匀稳定的空穴传输层对大面积钙钛矿太阳能电池至关重要。这一系列创新成果为钙钛矿太阳能电池的界面工程提供了全新解决方案。商业应用的可扩展性和工作稳定性本研究通过一体化2PACz-NiOxHTL技术成功实现了钙钛矿太阳能组件的大面积制备。该技术通过NiOx合成过程中的一步法原位锚定,显著提升了界面结合力、薄膜均匀性和电荷传输性能,为钙钛矿太阳能电池的大面积制备提供了理想解决方案。
结论展望本研究通过引入磷基小分子TPP调控Me-4PACz/钙钛矿界面,实现了缺陷钝化、结晶调控与离子迁移抑制的协同优化,不仅在宽带隙钙钛矿电池中取得20.46%的高效率,更推动全钙钛矿叠层电池效率突破29.71%,并具备出色的长期稳定性。该工作为钙钛矿界面工程提供了新的分子设计思路与工艺路径,对未来高性能、高稳定性钙钛矿光电器件的开发具有重要指导意义。