柔性钙钛矿太阳能模块是当前可再生能源技术中的关键创新,为实现可持续高效能源解决方案提供了路径。通过用易获得的SWCNT替代稀缺且昂贵的ITO,这项工作强调了SWCNT在提升柔性太阳能技术可持续性与可扩展性方面的潜力。研究亮点:效率突破:采用硫酸处理的单壁碳纳米管作为窗口电极,实现了刚性钙钛矿电池24.5%、柔性电池23%以及柔性模块超过20%的转换效率,创下了无ITO柔性钙钛矿太阳能模块的效率纪录。
论文概览近年来,倒置钙钛矿太阳能电池在自组装分子使用方面效率迅速提高。技术亮点锚定强化:引入富羟基ITO纳米颗粒作为中间层,通过稳固的化学键合有效“锁住”自组装分子空穴传输层,从根本上抑制其在溶剂处理与长期运行中的脱附问题。通过计算P/Sn元素比,进一步评估了PSCs老化过程中SAM的脱附情况。如图4a所示,ITO/INPs/SAM基底上的钙钛矿显示出比ITO/SAM基底上的更强的PL猝灭,表明孔导电性更高,这归因于在钙钛矿涂覆过程中抑制了SAM的脱附。
然而,在水合手性液晶体系中实现钙钛矿纳米晶的双手机性圆偏振发光仍面临挑战,主要因其易受水分诱导降解和液晶有序性破坏的影响,从而限制了发光效率、结构完整性和手性光学调控能力。重要的是,通过设计非对称双层结构的反射特性,该复合材料可实现依赖观察方向的双手机性圆偏振发光。
近年来,随着自组装分子的应用,倒置钙钛矿太阳能电池的效率迅速提升,但SAM分子易脱附的问题严重制约了器件稳定性。本研究华东师范大学李晓东和方俊锋等人引入功能化的氧化铟锡纳米颗粒,以促进并增强SAM在基底上的自组装。与ITO基底上传统物理吸附、易脱附的OH不同,INPs上的OH基团键合稳定,能耐受溶剂冲洗和长期老化,从而抑制器件老化过程中SAM的脱附。
在可扩展制备的钙钛矿太阳能模块中,埋入型异质界面常因结晶过程中应力诱导的纳米间隙而形成缺陷,导致非辐射复合与机械剥离,限制器件效率与稳定性。基于BIPN策略,刮涂制备的钙钛矿太阳能电池认证效率达25.7%,小面积器件效率达26.0%;20.25cm迷你模块效率为22.5%,且在连续光照2100小时后无衰减。该研究揭示了可扩展钙钛矿光电器件中埋入界面失效机制,并提供了一条兼具机械强化与化学稳定的产业化路径。
本文香港城市大学王锋等人开发了一种利用铅缺陷前驱体调控反应动力学的合成策略。该方法成功合成了厚度可调至两个八面体层的均匀CsPbI纳米片,其在563nm处表现出窄带发射,并具有较高的光谱稳定性。通用性强,实现全彩发射调控:该策略可拓展至CsPbBr与CsPbCl体系,合成不同层数的纳米片与纳米晶,覆盖紫光至红光波段,为单一卤化物钙钛矿实现全彩发射提供可行路径。
本文香港城市大学冯刚等人开发了一种利用铅缺陷前驱体调控反应动力学的合成策略。该方法成功合成了厚度可调至两个八面体层的均匀CsPbI纳米片,其在563nm处表现出窄带发射,并具有较高的光谱稳定性。通用性强,实现全彩发射调控:该策略可拓展至CsPbBr与CsPbCl体系,合成不同层数的纳米片与纳米晶,覆盖紫光至红光波段,为单一卤化物钙钛矿实现全彩发射提供可行路径。
云南大学研究人员最近报告了一项可打印介观钙钛矿太阳能电池的成果,该电池通过液态金属异质外延策略精确控制钙钛矿结晶。由此产生的可打印介观钙钛矿太阳能电池在0.10cm的器件面积上实现了20.2%的功率转换效率,滞后可以忽略不计。这项工作建立了一种液相异质外延范式,用于引导钙钛矿在密闭环境中生长,并强调了液态金属模板在可扩展、高性能和稳定的钙钛矿光伏中的潜力。
钙钛矿材料在近红外光电探测器中的应用受限于其不稳定性和低吸收率。研究亮点:双纳米光栅+上转换协同设计:通过双光栅结构增强光捕获能力,并利用UCNPs将980nm近红外光转换为钙钛矿可吸收的可见光,突破其本征吸收限制。高性能近红外探测:在980nm波长下实现2.9A·W的高响应度和1.34×10Jones的探测率,优于多数已报道的钙钛矿近红外探测器。
钙钛矿纳米晶图案的微型化对于推动集成芯片级器件和下一代显示技术至关重要。本研究福州大学杨黄浩、复旦大学YihuiSang和聂志鸿等人提出一种聚合物模板原位生长策略,用于制备具有超小像素尺寸和优异环境稳定性的厘米级钙钛矿纳米晶阵列。所获得的纳米晶阵列像素分辨率高达59,325ppi。卓越的环境稳定性:聚合物封装层赋予钙钛矿纳米晶极强的耐水、耐热与耐紫外性能,水中浸泡1000小时仍保持91.8%发光强度,热循环与紫外照射下几乎无衰减。