溶液法制备的钙钛矿太阳能电池具有大规模生产的巨大潜力,但制备大面积高结晶度的钙钛矿薄膜仍是一个主要挑战。功能性氟基团与钙钛矿物种的协同配位作用限制了复杂中间相的形成,并促进了具有高结晶度和高相纯度的空间定向钙钛矿薄膜的形成。
文章亮点多功能分子协同界面调控:PPFES分子通过磺酸根与钙钛矿中未配位Pb形成强Lewis酸碱配位,有效钝化表面缺陷;全氟烷基尾部提供优异疏水性,显著增强器件耐湿性。创纪录的高填充因子与效率:器件填充因子高达86.39%,达到S-Q极限的95.6%,冠军PCE为25.32%,是目前高效p-i-nPSCs中的最高水平之一。
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。
主要内容在钙钛矿生长过程中,华北电力大学李美成教授带领其团队深入探究了离子成分迁移及空间分布的调控策略,发现此为调控结晶过程、实现最佳薄膜形貌的有效途径。为此,李美成教授团队创新性地引入横向脉冲电场,以引导钙钛矿成分的定向迁移,为传统依赖化学添加剂调控结晶的方式提供了一种新颖的替代策略。研究发现,脉冲电场的引入显著减少了热退火过程中碘离子的损失,并有效抑制了碘空位的形成。
本研究香港理工大学严晋跃和刘俊威等人设计了一种湿敏光调控薄膜,将日间光调节与夜间湿度控制相结合,以实现建筑节能与隐私保护。其除湿与降温性能在连续300次循环中保持稳定,表现出优异的操作稳定性。此外,MRLR薄膜采用低成本、环保材料制备,具有可扩展的工艺和良好的可制造性。低成本与高应用潜力:制造成本仅13.82美元/平方米,投资回收期34天,全球建模显示年节能24.57%,减排18.88kg/,具备大规模推广价值。
钙钛矿太阳能电池(PSCs)及钙钛矿/硅叠层电池是光伏领域的“潜力股”,但要实现工业化,空穴传输层(HTL)是关键瓶颈。传统有机, HTL易开裂、难大面积制备;无机NiO虽稳定,但常规射频(RF)溅射制备的 NiO 导电性低、界面稳定性差,严重限制电池效率。
结论展望本研究通过分子工程策略,成功开发出基于萘酰亚胺的高效电子选择性自组装单分子层,实现了20.64%的认证效率,为无氧化物电子传输层设立了新标杆。该工作不仅深化了对SAMs结构与性能关系的理解,也为钙钛矿太阳能电池的低成本、可扩展界面工程提供了明确的设计原则与技术路径。
论文概览华南理工大学陈军武、张连杰团队设计并合成了三种硅氧烷-卤代噻吩添加剂,成功应用于D18:L8-BO体系,实现了优异的纤维状形貌和空气中高性能加工。技术亮点分子设计创新:将疏水硅氧烷单元与卤代噻吩结合,兼具形貌调控与湿度耐受功能。TEM图像进一步证实纤维状形貌,Cl-Th-SiO样品结构最清晰。结论展望本研究通过理性设计硅氧烷-卤代噻吩添加剂,成功实现了高性能、高湿度耐受的OSC活性层加工。
论文概览深圳技术大学王宇飞与张光烨团队以及陈义旺教授通过热基板工艺调控顺序沉积活性层的热力学过程,显著提升了D18/Y系列受体基二元有机太阳能电池的性能与稳定性。深入精读图1:热成像与工艺对比实时热成像显示HS工艺将热调制时间延长至30秒以上,显著高于传统热溶液法(1秒)。图5:普适性与稳定性在2PACZ为空穴传输层时,D18/L8-BO体系效率达20.64%。MPPT测试显示HS器件270小时后仍保持90%效率,优于对照组(85%)。
锡铅钙钛矿的快速结晶和Sn易氧化问题是其在高性能近红外光电探测器和成像器中应用的主要障碍。文章亮点:1.DPSO分子双重调控结晶与氧化:DPSO通过Lewis酸碱作用显著延缓Sn-Pb钙钛矿结晶、抑制Sn氧化,大幅提升薄膜质量与载流子寿命。