在钙钛矿顶部表面覆盖内部封装层对于提升钙钛矿质量、实现高性能钙钛矿太阳能电池至关重要。本文成都理工大学段玉伟和彭强等人通过硅氧烷基团的自交联聚合和环氧基团的开环加成反应,原位合成了一种新型内部封装层,以克服长期以来被忽视的IEL缺陷,例如消除副产物的不利影响,以及在提高钙钛矿质量和最小化Pb泄漏之间取得平衡。
埋底界面尤其存在结晶质量差、缺陷密度高等问题。本研究南开大学陈永胜和刘永胜等人提出一种一步法策略,通过在钙钛矿前驱体溶液中引入有机阳离子卤化物盐,诱导在埋底界面自发形成近相纯二维钙钛矿。
科学家们揭示了微观缺陷如何引发钙钛矿太阳能电池的灾难性故障。由科罗拉多大学博尔德分校的RASEI研究员MikeMcGehee领导,并与国家可再生能源实验室的科学家合作的一项研究,在《Joule》期刊上发表了新的发现,这些发现可能有助于克服在规模化生产下一代钙钛矿太阳能电池时面临的一个主要挑战。McGehee课题组在创造和优化钙钛矿太阳能电池方面有着长期的成功经验。这项工作代表了钙钛矿太阳能电池商业化征程中的关键一步。
IDPA具有空间受限的多相互作用位点,能够与八面体建立强烈的局部静电相互作用,诱导钙钛矿晶格压缩。总体而言,本工作展示了局部静电相互作用工程作为一种有前景的策略,可从本质上稳定钙钛矿微观结构,弥合静电调控与结构稳定性之间的鸿沟,并突显了其他三电荷有机分子在推动稳定钙钛矿光电器件方面的广阔潜力。
西湖大学王睿等人开发了一种无 MACl 前驱体的 α 相辅助反溶剂工艺,用于制备 α-FAPbI₃薄膜。该薄膜表现出增强的热稳定性与结构完整性,并通过多种表征手段予以系统验证。优化器件实现 26.1 % 的光电转换效率(PCE),位居倒置结构 FAPbI₃-PSCs 报道值前列,并在加速老化条件下保持持续稳定。该策略解决了 MA⁺诱导降解的瓶颈,为商业化高性能 PSCs 铺平道路。
二氧化锡薄膜常用作p-i-n钙钛矿太阳能电池中的缓冲层,用于保护底层材料在电极溅射过程中免受损伤。重要的是,将该SnO层集成到p-i-n太阳能电池中后,其真空沉积过程有效缓解了电极溅射引起的性能衰退,钙钛矿/C层结构保持完好。该研究确立了热蒸发SnO作为原子层沉积SnO的有力替代方案,适用于p-i-n钙钛矿太阳能电池中的缓冲层应用。
通过进一步分析,科学家发现水平排列的PMEAI抑制了Pb和I空位的缺陷,并诱导钙钛矿/C60界面内建电场的反转,从而最大限度地减少界面复合损失。他们解释说,界面电场被PMEAI反转,从C60指向钙钛矿,显著加速电子提取并抑制复合,从而突破了钝化层对电流密度和填充因子的传统限制。电池在65摄氏度下1500小时后,仍保持97%的初始效率。
长期以来,科研界依赖成核理论解释钙钛矿晶粒生长,认为添加剂会增加吉布斯自由能延缓成核,进而形成大晶粒。但实际应用中前驱体墨水与钙钛矿形成的关联模糊,成核理论预测性差,导致工艺优化多依赖经验试错,严重制约了钙钛矿技术的规模化发展。
基于此,刮涂钙钛矿太阳能电池实现26.0%的光电转换效率,20.25cm孔径面积的微型模组效率达22.5%,并在国际有机光伏稳定性峰会标准条件下运行2100小时后无性能衰减。大面积804cm模组:效率为20.2%。此外,有效面积达804cm的子组件实现了20.2%的高效率,为钙钛矿光伏技术的实用化奠定了基础。最终热蒸发Cu250nm完成互连。
本研究提出了一种具有应力释放机制的双缓冲层策略,通过协同作用减轻后续溅射沉积过程中的离子轰击,在保持高效电荷提取的同时增强界面粘附性。通过调控原子层沉积的吹扫时间设计的疏松SnOx缓冲层可耗散应变能,而致密SnOx层则能确保稳固的电接触。