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。
本研究西北工业大学王昆&佟宇&王洪强与深圳技术大学陈威等人报道了一种乙酰胺衍生物定制结晶和缺陷控制策略,实现高效锡基钙钛矿太阳能电池。基于2A2CA修饰的锡基钙钛矿太阳能电池效率由11.14%显著提高至14.98%,并且在氮气氛围下储存超过2200小时后仍能保持90%的效率。
尽管小面积钙钛矿太阳能电池发展迅速,但大面积钙钛矿太阳能组件的性能限制阻碍了其商业化。可扩展制造过程中不可控的结晶动力学和复杂的环境因素对钙钛矿结晶调控提出了重大挑战,最终导致薄膜质量下降。此外,MAA减少空位缺陷的能力及其强还原性有效屏蔽了钙钛矿薄膜在环境空气中的水解和氧化,促进了高质量大面积钙钛矿薄膜的制备。
埋底界面处的电荷传输和非辐射复合损失是限制钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的关键因素。
今日,通威太阳能&电子科技大学团队通过创新的结晶调控策略,在完全织构化的商用硅基底上成功制备出高质量宽带隙钙钛矿薄膜,实现了效率高达31.4%的两端单片钙钛矿/硅叠层太阳能电池,这一成果已发表于《ACSEnergyLetters》。SEM和XRD显示,高湿度下短时间退火后,底部界面残留物显著减少甚至几乎消失。俯视SEM显示目标薄膜孔洞形成被显著抑制。
研究人员设计了一种钙钛矿结晶动力学调控模板,通过同步引入 SCN⁻和挥发性 NH₄⁺配体,实现了钙钛矿的快速成核与晶体生长抑制。由此制备出的高质量钙钛矿薄膜具有更大的晶粒尺寸、更优异的结晶度、有序的表面形貌以及得到补偿的残余应变。值得注意的是,在钙钛矿薄膜的埋层界面检测到的残留 SCN⁻配体还倾向于充当界面钝化剂。
本研究印度理工学院SormathMahato和SamitK.Ray等人通过双Cs校正高角度环形暗场扫描透射电子显微镜,首次在原子尺度上揭示了混合卤化物钙钛矿纳米晶中Ruddlesden-Popper缺陷的精确结构。RPFs和晶界的应变分析表明,这些缺陷未引入深能级陷阱,反而通过局域载流子增强了辐射复合。文章亮点原子级缺陷调控:首次通过HAADF-STEM实现RPFs和GBs的原子级成像,揭示其无深能级陷阱特性,为缺陷工程提供新视角。
倒置(p-i-n)钙钛矿太阳能电池(PerSCs)相较于传统(n-i-p)结构,有望克服传输层的吸湿性限制。然而,其性能和稳定性常受限于疏水性空穴传输层的润湿性差及钙钛矿中的非辐射复合问题。本研究宁夏师范学院魏娟娟、阎云,北京化工大学于润楠和谭占鳌等人采用新型π共轭有机碱金属离子盐(Phen-OX)作为界面修饰材料,其兼具疏水性配体骨架和亲水性碱金属离子基团,具有两亲性。通过Phen-OX修饰阳极界面,可显著改善聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)表面的润湿性,并提升钙钛矿薄膜质量。此外,Phen-OX中的菲咯啉单元能与钙钛矿中未配位的Pb²⁺缺陷配位,抑制非辐射复合。同时,Phen-OX还促进钙钛矿结晶,最终实现效率达25.50%的高性能器件,并显著提升稳定性。