钙钛矿太阳能电池

钙钛矿太阳能电池的出现，为解决这一问题提供了新思路。尽管目前政府设定的2040年发电量2000万千瓦目标仍有较大差距，且钙钛矿太阳能电池尚未实现全面实际应用，但众多企业和科研机构已纷纷投入研究。此前，札幌市和大型建材制造商YKKAP已于今年2月在札幌冰雪节会场进行了相关数据收集，为钙钛矿太阳能电池在城市设施中的应用积累了经验。

论文概览宽带隙钙钛矿太阳能电池在叠层电池中具有突破Shockley–Queisser极限的潜力，但其在持续光照下易发生卤化物相分离，导致性能衰减。采用PHASET处理的1.79eV宽带隙钙钛矿电池效率达到20.23%，并在连续光照1200小时后仍保持97%的初始效率。图5：全钙钛矿叠层太阳能电池的性能突破该图实现28.64%效率的叠层器件。结论展望本研究通过原位表征手段揭示了宽带隙钙钛矿中光诱导相分离的动态过程，并开发出PHASET这一简单有效的抑制策略。

稳定高效的钙钛矿-硅叠层太阳能电池的快速发展需要合适的测量方法来量化其电学损失。本文提出了一种子电池分辨的Suns-VOC测量方法，用于量化传输损失;以及空间分辨的Suns-PLSuns-PL成像测量方法，用于量化填充因子和选择性损失。此外，我们明确了损失机制的术语，以便清晰识别电学损失。文章亮点：1.提出子电池分辨的Suns-VOCSuns-VOC测量方法：首次实现对钙钛矿-硅叠层电池中各子电池的传输损失进行精确量化，避免了传统方法中因反向偏压导致的钙钛矿降解问题。

二氧化锡电子传输层因其优异的光电性能已成为钙钛矿太阳能电池中最常用的ETL之一。阐明CBD过程中影响SnO生长的关键机制对于构建高质量、高重复性的SnOETL至关重要。本研究华南农业大学潘振晓等人指出，SnOETL性能和重复性的内在限制源于均相成核和异相成核路径的竞争共存。提升器件性能与重复性：P-CBD法制备的SnOETL具有低缺陷密度和高结晶质量，使碳基钙钛矿电池效率提升至21%，并大幅改善工艺重复性。

甲脒碘化铅钙钛矿量子点因其优异的光电性能和溶液可加工性，在新一代光伏应用中展现出巨大潜力。最终，FAPbIPQDSCs实现了高达19.14%的功率转换效率，为目前该类型电池的最高效率。创纪录器件效率：CSME处理的FAPbIPQDSCs实现19.14%的效率，是目前该类型电池的最高值，同时器件表现出更低的迟滞效应和更高的稳定性。

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。

本研究北京航空航天大学殷鹏刚和黄建媚等人将多功能聚合物聚醋酸乙烯酯引入PbI前驱体，其丰富的羰基基团有效抑制PbI结晶并释放应力，延缓其与铵盐的反应速率，从而调控钙钛矿薄膜的结晶过程。效率与稳定性双突破：器件PCE达25.79%，创两步法制备FA基钙钛矿电池新高;PVAc在晶界处的钝化作用使器件存储、热稳定性和运行稳定性显著提升。

钙钛矿薄膜中不可控的结晶过程会产生大量缺陷，尤其是顶部和底部界面处的缺陷，导致界面复合，严重损害器件效率与长期稳定性。

高价值有机溶剂的回收在多个行业中至关重要但极具挑战性。以钙钛矿太阳能电池为例，其制造过程中需大量使用如N,N-二甲基甲酰胺等溶剂。为此，纤纳光电颜步一和浙江大学史乐等人开发了一种多级气隙膜蒸馏系统，利用工业废热从废液中高效回收DMF。该MAMD系统有望显著降低环境足迹，推动钙钛矿太阳能电池的可持续制造。

论文概览对钙钛矿太阳能电池界面的有效优化能降低载流子传输能垒并抑制非辐射复合，进而实现对器件性能表现的显著提升。此外，双钝化位点偶极官能化分子调节界面并实现能级梯度排列，以促进载流子提取和运输。通过双位点钝化的正置钙钛矿太阳能电池实现了25.85%的光电转换效率，有效面积为1cm2的大面积器件效率达24.79%。