除单结器件外,偶极钝化技术对全钙钛矿叠层太阳能电池也具有深远意义。通过解决窄带隙子电池中最棘手的损耗问题之一,该方法为钙钛矿叠层器件实现此前被认为难以企及的效率铺平了道路,预示着高效、可规模化的太阳能利用新时代的到来。
同时,偶极钝化有效减轻了叠层器件互连层引入的NBG子电池的接触损耗,在全钙钛矿串联太阳能电池中表现出创纪录的30.6%的PCE。这标志着多晶薄膜太阳能电池的效率首次超过30%。
我们提出了一种“SAM-in-matrix”策略,将部分SAM分子分布在三氟苯基硼的稳定基质中,有效避免了分子堆积引起的聚集。此外,Me4PA@BCF薄膜的热稳定性优于Me4PA薄膜,经过150小时100℃的热老化后,Me4PA@BCF基器件保持了93.6%的初始PCE,而Me4PA基器件下降至72.3%。这表明,Me4PA@BCFHTL在大规模钙钛矿太阳能模块的高效、稳定生产中具有广阔的应用前景。
钙钛矿太阳能电池因其优异的光电性能和低温溶液加工特性,成为下一代光伏技术的有力竞争者。该自响应型湿度开关最大化发挥了湿度对钙钛矿结晶的促进作用又防止了结晶完成后过高的湿度对薄膜的破坏,从而实现了从20%到93%宽湿度范围内高质量钙钛矿薄膜的制备。该研究显著增强了钙钛矿太阳能电池制备工艺对高湿度的耐受性,缓解了季节性湿度波动对制备过程的影响,为解决钙钛矿产业化中的湿度敏感问题提供了高可行性技术路径。
总部位于日本的电力开发公司宣布已投资ActiveSurfaces,这是一家成立于2022年的初创公司,致力于开发超轻、柔性钙钛矿太阳能组件,可剥离并粘贴到屋顶、墙壁和曲面上。通过这项投资,J-POWER将与ActiveSurfaces合作,利用该公司的产品进行试点测试。ActiveSurfaces是一家创立于2022年的初创公司,基于在麻省理工学院积累的十多年研究和专利而成立。ActiveSurfaces公司薄膜型钙钛矿太阳能电池生产该公司已经在高温、高湿等真实环境条件下展示了出色的耐久性。
世宗大学、檀国大学、香港城市大学、沙特国王大学、哈利法科技大学和东国大学首尔分校的研究人员通过设计与二维二硫化钨集成的混合FA-MA钙钛矿基体,开发了一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池架构。优化后的WTe集成PSCs实现了令人印象深刻的22.86%的PCE,比原始钙钛矿器件提高了18%。这项研究强调了工程混合钙钛矿-TMDs架构突破下一代光伏性能界限的潜力,为高效耐用PSCs的可扩展室温制造铺平道路。
然而,目前准二维钙钛矿的效率尚落后于3D电池,原因是其有机基团的存在通常会带来多相共存结构,其不利的量子阱的排布方式将削弱电池性能。因此,深入理解量子阱排列如何影响载流子传输,进而实现对其有效操控,已成为进一步提升钙钛矿电池效率与稳定性的关键突破口。大连理工大学魏一团队提出一种精准调控准二维钙钛矿的量子阱排列方法,有望解决了效率与稳定性的制衡问题。
此外,该偶极钝化有效减轻了由叠层器件连接层引起的窄带隙子电池中的接触损失,使得全钙钛矿叠层太阳能电池实现了30.6%的卓越PCE。因此,保留PEDOT:PSS作为HTL以减轻这些Voc和FF损失。当旋涂速度达到最大值时,将50μl处理液滴加到钙钛矿薄膜上。
鉴于此,2025年10月27日南京大学林仁兴&谭海仁&军事科学院国防科技创新研究院常超和北理工徐健于Nature刊发具有偶极钝化的全钙钛矿叠层太阳能电池的研究成果,开发了一种偶极钝化策略,该策略可降低混合锡铅处的陷阱密度,同时实现空穴传输层/钙钛矿界面处能级的精确对准。此外,偶极钝化有效地降低了串联器件互连层在窄带隙子电池中引起的接触损耗,使全钙钛矿叠层能电池的效率达到30.6%。
中国的一个研究小组声称,在基于钙钛矿吸收层的太阳能电池中实现了卓越的效率和稳定性,其中含有MXene,MXene是一种新型二维材料,以其优异的导电性、化学稳定性和热弹性而闻名。MXene化合物因其类似石墨烯的形态而得名,是通过从称为MAX的块状晶体中选择性蚀刻某些原子层制成。