钙钛矿叠层
8月27日，钙钛矿层的不均匀性是制约大面积钙钛矿太阳能电池性能提升的关键瓶颈。通过调节剪切流强度，可调整由局部浓度差异引起的表面张力梯度，进而抑制马拉戈尼效应，最终获得均匀的钙钛矿薄膜。基于此，钙钛矿/硅叠层太阳能电池实现了27.36%的效率，而钙钛矿组件则达到了21.83%的效率。
01研究背景与挑战柔性钙钛矿太阳能电池与刚性基底太阳能电池相比，柔性钙钛矿电池尤其是大面积模块的效率仍显著落后。03文章图文信息Figure1:添加剂辅助原位刮涂策略图1|添加剂辅助原位刮涂技术a.柔性基底上宽带隙钙钛矿薄膜埋藏界面的扫描电镜图像。箭头指示最大功率连续涂覆样品相较于对照组钙钛矿薄膜的峰位移方向。Figure4:柔性单结与叠层电池器件性能图4|柔性钙钛矿器件的性能与光电特性。
最终，钙钛矿/硅叠层器件实现31.57%的卓越效率，跻身当前TSCs最高水平，并在户外条件下展现出色长期稳定性。该研究为有机添加剂开发和TSCs优化提供了创新视角，相关成果以“Amphotericcoplanarconjugatedmoleculesenablingefficientandstableperovskite/silicontandemsolarcells”为题发表于NatureCommunications。结论展望本研究通过设计两性共面共轭分子MBC，实现了钙钛矿/硅叠层太阳能电池31.57%的高效率与优异稳定性，成功解决了纳米纹理衬底上厚膜钙钛矿的质量瓶颈。
在钙钛矿太阳能电池的研发车间里，一组数据始终牵动着技术人员的神经：单结钙钛矿电池的实验室效率已逼近30%，但一旦进入叠层结构，效率提升就像遇到了无形的天花板 —— 不少团队花费数月优化的方案，最终可能只换来0.5%的效率增长。叠层效率提升，这个看似只是 “数值增加” 的问题，实则是钙钛矿技术从实验室高指标走向产业高功率的必答题。
当实验室里0.1平方厘米的钙钛矿电池效率突破31%时，某企业量产线上1.2米×2.4米的组件效率却始终徘徊在18%-20%——这组对比数据，道出了钙钛矿产业化最现实的困境。某钙钛矿企业曾将实验室工艺直接移植到卷对卷生产设备，结果薄膜厚度偏差超过5%，电池效率一致性下降15%，最终不得不暂停产线改造。正在进行的工信部第三届能源电子产业创新大赛——“钙钛矿与叠层技术专题赛”针对核心瓶颈之一——量产工艺向全球寻求最后一公里的解决方案！
钙钛矿/硅叠层太阳能电池为实现太阳能转换领域无与伦比的效率与成本效益提供了最先进的解决方案。最终，所制备的钙钛矿/硅叠层太阳能电池实现了31.57%的超高效率，跻身叠层太阳能电池效率最高水平之列，同时在户外条件下展现出卓越的长期稳定性。本研究为有机添加剂的开发及叠层太阳能电池的优化提供了创新性视角。
全钙钛矿串联太阳能电池在实现超越单结Shockley–Queisser极限的光电转换效率方面展现出巨大潜力。同时，均匀化Sn/Pb组分分布，有效缓解了长期照射下的结构退化问题。这一工作不仅揭示了Sn–Pb钙钛矿光致降解的结构与动力学机制，还提出了可推广至其他窄带隙体系的稳定化分子设计思路，为实现高效、长寿命全钙钛矿串联太阳能电池提供了重要的材料与方法学支撑。
直流溅射制备的氧化镍（DC-N）因其可扩展且保形的生长特性，成为钙钛矿太阳能电池（PSCs）空穴传输层（HTLs）产业化应用的理想候选材料。
研究内容近日，暨南大学郭飞研究员/麦耀华教授团队提出一种新型无ALD、无贵金属电荷复合层架构。该策略显著提升叠层界面的机械稳定性与电学耦合效率，最终基于该CRL制备的全钙钛矿叠层太阳能电池获得26.56%的效率，填充因子高达80.6%，并在1300小时N2环境老化后保持91.1%的初始效率。高效器件性能：基于无ALD、无贵金属电荷CRL的全钙钛矿叠层太阳能电池实现创记录的26.56%的功率转换效率，未封装器件在1300小时N2环境老化后保持91.1%的初始效率。
引言全钙钛矿叠层太阳能电池因其理论效率可突破肖克利-奎瑟极限而备受关注，但窄带隙锡-铅钙钛矿的晶格不稳定性和卤化物迁移问题严重制约其发展。这一突破为钙钛矿叠层电池的商业化铺平了道路。叠层电池：2T结构实现29.6%的冠军效率，700小时运行后保持93.1%初始效率（图4d）。应用前景叠层电池商业化：高效率与长寿命结合，满足光伏产业对稳定性的严苛要求。
