在无预沉积空穴传输层的钙钛矿太阳能电池中,利用自组装分子建立低阻钙钛矿/ITO接触对实现高效空穴传输至关重要。ATAA的小分子尺寸和与DMAcPA的分子间相互作用,使其能均匀分散于大尺寸DMAcPA之间,促进致密分子排列,有效抑制聚集,提升空穴传输效率。实现高效率与高稳定性:倒置PSCs效率高达26.64%,并在1000小时连续光照下保持98.5%的初始效率,显著提升器件稳定性。
顺序沉积法是制备大晶粒钙钛矿薄膜的常用方法,但钙钛矿膜中残留的PbI在长期加热或光照下易分解为金属铅,严重影响器件性能与稳定性。最终,LEV掺杂显著降低了钙钛矿膜中三方位残留PbI含量。基于该策略的钙钛矿太阳能电池实现了26.02%的光电转换效率,并在最大功率点跟踪1000小时后仍保持90%的初始效率。文章亮点手性分子LEV调控结晶过程:通过LEV与PbI的配位作用,形成多孔、大晶粒PbI薄膜,促进钙钛矿成核与延缓结晶,实现高质量钙钛矿膜制备。
阻碍钙钛矿太阳能电池的持续挑战之一在于其空穴传输层的制备方式。结果是双重好处—精确掺杂的有机半导体和消除破坏稳定性的移动锂离子。当集成到钙钛矿太阳能电池中时,其结果令人印象深刻。通过简化掺杂工艺,同时解决锂离子迁移问题,电解掺杂既能提供更高的性能,又能提供更高的可靠性。它代表着钙钛矿太阳能电池不仅在实验室中创下记录,而且足够实用和稳定,适合实际部署的重大进步。
研究人员制作的钙钛矿硅串联太阳能电池的图像。为了突破这一天花板,科学家们正在探索钙钛矿硅叠层太阳能电池,它们结合了钙钛矿顶层和硅底层,可以捕获更广泛的阳光并有望获得更高的性能。他们表明,钙钛矿顶部电池的表面钝化可以在纹理硅上进行,这种类型已经用于大规模生产。钝化在钙钛矿中的工作方式不同研究人员还揭示了钝化在不同材料之间的行为方式的差异。在钙钛矿中,它会影响整个吸收层。
论文概览在反式钙钛矿太阳能电池中,SAM因其能级匹配性好、光吸收损失极小,被广泛用作空穴选择层。然而,传统SAM分子间作用力较弱,容易导致分子团聚、界面接触不良以及严重的非辐射复合损失。此外,分子中的甲氧基可与钙钛矿中未配位的Pb发生配位,有效钝化界面缺陷;三苯胺基团进一步强化了空穴提取与传输能力。
论文概览柔性钙钛矿太阳能电池是未来可穿戴设备和便携电器的理想解决方案,但目前仍存在两大难题:效率不够高、容易弯折损坏。亮点解析基于软共轭拓展策略的SAM设计:对比传统刚性共轭分子2PACz,软共轭拓展策略在2PACz骨架引入可旋转噻吩-苯基单元,形成PhT-2PACz。
近日,经开区企业仁烁光能(苏州)有限公司联合南京大学、加拿大维多利亚大学在国际顶级期刊《自然光子学》发表重大研究成果,成功攻克柔性钙钛矿太阳能电池大面积制备难题。校企联合首创的“气淬辅助的原位涂层技术”,刷新了两项柔性全钙钛矿叠层太阳能电池纪录,大幅缩小了柔性与刚性钙钛矿电池的效率差距。两项指标均刷新同类器件的世界纪录。
Spiro-OMeTAD因其能级匹配良好和界面兼容性优异,一直是高效钙钛矿太阳能电池中的基准空穴传输材料。本综述韩国化学技术研究院NamJoongJeon和蔚山国立科学技术院DongSukKim等人从机理角度系统阐述了Spiro-OMeTAD基空穴传输层中掺杂剂诱导的不稳定性,揭示了其在工作应力下性能损失的物理化学根源。兼顾高效与稳定:通过分子设计与掺杂工程,实现了Spiro-OMeTAD基器件在26%以上效率的同时,具备长达1000小时以上的操作稳定性,推动其商业化进程。
甲脒铅碘钙钛矿太阳能电池因其理想带隙和高效率而备受关注,但存在不稳定性和缺陷限制性能的问题。本文浙江大学傅伟飞、陈红征和浙江工业大学王垚等人提出一种双分子胺气相钝化策略,使用2-苯乙胺和乙二胺对在低湿度空气中刮涂制备的FAPbI薄膜进行高效钝化,显著提升表面均匀性。文章亮点首创双分子胺气相钝化策略:结合PEA与EDA的互补功能,PEA钝化Pb缺陷,EDA优化能级对齐,显著提升刮涂FAPbI薄膜的均匀性与性能。
3,7-POPA不仅能促进钙钛矿的定向结晶和缺陷最小化,还能优化空穴选择性界面的能级对齐,显著提升空穴提取效率。该策略为高性能溴基PSCs的效率与稳定性设立了新标杆。文章亮点多功能SAM设计:3,7-POPA分子通过双结构实现对NiO界面的强结合、钙钛矿定向结晶诱导和缺陷钝化,一举解决溴基PSCs的多重界面问题。创纪录的高Voc与效率:器件Voc高达1.51V,PCE达10.79%,是目前溴基FAPbBrPSCs中的最高水平之一。