残余应力会导致钙钛矿晶格畸变,进而形成位错、空位等局域缺陷,这些缺陷作为非辐射复合中心严重影响钙钛矿薄膜的稳定性。此外,该器件在1.55eV带隙的同类PSC中实现了最低的开路电压损失,并展现出优异的长期稳定性。这些成果为钙钛矿薄膜的埋底界面修饰和高效柔性PSC的制备提供了一条有前景的路径。
锡基卤化物钙钛矿因其高空穴迁移率和易加工性,成为p型薄膜晶体管的潜在沟道材料。高性能p型晶体管:制备的MACl取代FASnI晶体管实现空穴迁移率80cmVs、开关比3×10、阈值电压≈0V,是目前性能最优的锡基钙钛矿晶体管之一。
在无机空穴传输材料上沉积的钙钛矿薄膜质量长期以来限制了相应器件的性能。基于CuCoO的冠军器件实现了26.70%和25.07%的高功率转换效率。异相成核与外延生长机制:CuCoO与钙钛矿之间近乎完美的晶格匹配促进了高质量钙钛矿薄膜的形成,显著降低了缺陷密度与残余应变。
实现均匀且稳定的空穴传输层对于大面积钙钛矿太阳能电池至关重要。本研究提出了一种集成HTL策略,在NiOx合成过程中进行原位SAMs锚定,形成一种可扩展、高性能且耐用的HTL。参考消息来源NatureCommunications为应对这些挑战,科学家提出了一种基于原位SAMs协调NiOx纳米颗粒的创新型集成HTL策略。更重要的是,集成HTL中SAMs的强锚定效应进一步提高了器件的运行稳定性。
通过溶液法制备高性能钙钛矿太阳能电池有利于低成本的商业化生产,因此在溶液和固态阶段稳定钙钛矿至关重要。为解决这一问题,研究人员引入了4-苯肼来改性钙钛矿溶液,从而显著提高了其储存稳定性。随后,使用改性后的溶液制备PSCs时,无论钙钛矿溶液老化时间如何,都获得了显著提高且高度一致的光电转换效率,并且具有优异的运行稳定性,能够在1830小时内保持PCE≥92%。这项工作极大地有助于理解和改性钙钛矿在溶液和固态阶段的降解。
倒置结构钙钛矿量子点发光二极管因其与n型薄膜晶体管驱动的有源矩阵面板兼容,在下一代显示技术中具有重要前景。然而,ZnO电子传输层与钙钛矿量子点之间的界面反应会导致严重的降解和荧光猝灭,限制器件效率和运行稳定性。为此,南京理工大学徐勃和瑞典林雪平大学GlibV.Baryshnikov等人引入了一种双协同界面钝化策略,采用季戊四醇四作为多功能缓冲层。本工作确立了基于PETMP的钝化方法在高性能倒置Pe-QLED及其他光电器件中的变革潜力。
金属卤化物钙钛矿在场效应晶体管中展现出巨大潜力,但N型铅基钙钛矿FETs仍面临高缺陷密度、离子迁移和重复性差等关键挑战。本研究国防科技大学陈晨和湖南大学胡袁源等人提出一种简单而有效的超薄TiO插层策略,从根本上改变了铅基钙钛矿FETs的制备方式。综合表征表明,TiO插层可增强前驱体润湿性、促进更大更均匀的晶粒形成、降低缺陷密度,并有效抑制非辐射复合和离子迁移。
自组装分子作为空穴选择层在钙钛矿太阳能电池中取得了巨大成功。然而,有效调控杂化自组装分子在氧化铟锡衬底上的吸附构型仍具挑战,这直接影响其取向与均匀性。增强埋底界面质量与电荷传输:BSCA共组装诱导的垂直排列促进更致密、均匀的SAM覆盖,提升钙钛矿结晶质量,加快电荷提取并有效抑制非辐射复合。
相态均匀的自组装分子是推动p-i-n型钙钛矿太阳能电池规模化制备的关键路径。然而,在提升SAMs热稳定性的同时实现其相态均匀性仍是一大挑战。飞行时间二次离子质谱与X射线光电子能谱进一步揭示了Ph-BC2PA在热老化条件下优异的形貌稳定性。文章亮点二聚SAMs设计实现高均匀性与强锚定:通过苯基/噻吩基桥联构建二聚SAMs,有效抑制分子聚集,形成均匀致密的空穴传输层,并显著增强在ITO表面的锚定能。
实现高性能钙钛矿光伏器件的可扩展加工对其在可持续能源技术中的商业化至关重要。为解决这一问题,德国埃尔朗根-纽伦堡大学ShudiQiu、ChristophJ.Brabec、暨南大学麦耀华和郭飞等人发现,平衡控制过饱和速率与溶剂配位能力对于通过真空辅助刮涂获得高质量钙钛矿薄膜至关重要。