钙钛矿电池

低温制备的碳基钙钛矿太阳能电池因其稳定性高和成本低而受到关注，但其性能受限于空穴传输层与碳电极之间的低效电荷传输。本研究香港城市大学朱宗龙、大连理工大学王宇迪和史彦涛等人提出使用羧基功能化氧化石墨烯作为Spiro-OMeTAD的掺杂剂，实现了无需氧气激活的p型掺杂，促进了界面电荷转移并固定了锂离子，从而同时提升了器件性能与稳定性。

近日，香港城市大学科研团队在光伏能源领域取得崭新突破，成功研发出适用于户外环境的高效耐用钙钛矿太阳能电池，有望推动太阳能发电广泛普及，并推进世界各地达至碳中和目标。团队以此技术制备的倒装式钙钛矿太阳能电池，能提升其稳定性及效率至同类电池的最高水平。任教授表示，配以新技术的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率由原本的25.8%提升至26.92%，在高温85°C下连续运行1000小时仍不衰减。

为了克服这些限制，联合研究团队通过应用真空沉积技术生产了均匀的钙钛矿薄膜。通过将其与HDHyundaiEnergySolutions拥有的高效异质结硅电池集成，他们在干式沉积叠层结构中实现了28.7%的效率。

本文大湾区大学于华、阜阳师范大学张甲甲、昆明理工大学于月和陈江照等人通过三氟甲氧基功能化双胍阳离子策略，实现了对电子选择层与埋底界面的同步稳定。本研究提出了一种通过双胍阳离子功能化同步稳定电子选择层与界面的策略，为实现高性能空气制备钙钛矿电池提供了可行路径。

而引入DCl层后，PLQY和QFLS值大幅恢复，证明DCl有效抑制了C60诱导的复合损失。未经极化时，DCl处理的单结钙钛矿电池效率从19.0%提升至21.9%（图a），大面积器件效率达21.0%（图b）。在钙钛矿/硅叠层电池中，DCl处理使效率从28.4%提升至30.5%，经极化后进一步达到31.1%的认证效率。

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。

德国德累斯顿工业大学YanaVaynzof团队提出了一种新型分析方法，通过弱吸收与强吸收区间内的内量子效率计算光电子参数。相关成果以“SimpleDetectionofImperfectChargeExtractionatContacts-ApplicationtoPerovskiteSolarCells”为题发表在期刊AdvancedEnergyMaterials上。值得注意的是，研究选择移除ETL而非空穴传输层，旨在避免后者对钙钛矿晶化过程的影响。重建曲线与实测光谱在整个波长范围内高度吻合，特别是在强吸收区域，这不仅证实了基于泰勒近似的收集函数模型的正确性，也支持了界面主导电荷提取的假设。

基于此，陕师大冯江山&大连化物所刘生忠&中石油蒋龙提出一种基于三苯胺衍生物的埋底界面改性策略，创新性地提出了热膨胀系数梯度排列的策略，构建了"应力释放-缺陷钝化-电荷传输"三元协同的界面调控模型，实现了应力释放、缺陷钝化与电荷传输的三重协同提升。图3：梯度热膨胀系数设计抑制应力与离子迁移图3深入揭示了TAPC层通过调控热膨胀系数来抑制热应力和离子迁移的机理。

该研究以“Selectivetemplatinggrowthofchemicallyinertlow-dimensionalinterfacesforperovskitesolarcells”为题发表于NatureEnergy。通过NMR可知经IPA洗涤处理后残留的PAI可以完全去除。

同时，FBI-PyAI中的官能团可钝化缺陷并诱导钙钛矿垂直取向结晶，形成致密、均匀的薄膜。文章亮点：提出“仿伪拱桥”分子桥接策略：设计并合成了柔性分子FBI-PyAI，可在TiO/钙钛矿界面形成双端锚定的“分子桥”，有效缓冲热应力，将界面应力能降低超过68%。