ACCM中各官能团之间的诱导效应使其能够以多种形式存在。图1通过分子结构、pKa值对比、静电势分布和结合能计算,阐明了MBC分子的理性设计过程及其与钙钛矿组分的强相互作用机制。图1c的结合能计算证实MBC与FA+和PbI2的结合能均高于常用溶剂DMSO,表明其能有效调控结晶动力学。图2c的XRD图谱显示MBC提高了所有晶面的衍射强度。图3d和3e的稳态PLmapping显示目标样品的荧光分布更均匀,强度更高,表明其非辐射复合被有效抑制,费米能级分裂程度更大。
论文概览针对钙钛矿/硅叠层电池中宽带隙钙钛矿顶电池存在的界面缺陷与能级失配问题,北京理工大学魏静、李红博团队提出了一种自洽阳离子-阴离子集成钝化新策略。实现高效宽带隙电池:单结电池效率突破23%,Voc达1.27V,接近理论极限。图3全面评估了不同钝化策略对钙钛矿薄膜光电性能和能级结构的影响。结论展望本研究提出的自洽阳离子-阴离子集成钝化策略,通过分子设计创新解决了宽带隙钙钛矿电池中的界面钝化串扰问题,
文章亮点多功能界面桥接:CPPA分子通过膦酸基团有效钝化钙钛矿表面缺陷,同时其富勒烯部分与PCBM形成良好接触,充当高效的电荷传输桥梁,显著提升电子提取效率。
近年来,钙钛矿太阳能电池已成为可再生能源应用领域的一项变革性技术,但其大规模工业化仍受限于有毒有机溶剂的使用。从循环经济和绿色化学的角度出发,本研究大湾区大学于华、陕西师范大学任丽霞、刘生忠和翟鹏等人首次开发了一种使用醋酸铅作为铅源、绿色醇类作为溶剂来制备钙钛矿的方法。文章亮点开创性绿色溶剂体系:首次实现完全使用绿色醇类溶剂替代传统有毒溶剂溶解醋酸铅来制备钙钛矿,真正迈向环境友好型加工。
论文概览面对有机太阳能电池产业化过程中从卤化溶剂向绿色溶剂转换的关键挑战,浙江大学陈红征教授团队通过分子设计创新,在明星聚合物给体PM6中引入20%氯化二噻唑单元,成功开发出新型三元共聚物PM6-CITz20。该研究深入揭示了给受体相互作用调控成膜动力学与形貌的机制,为绿色溶剂加工高性能、可扩展OSCs提供了可行路径。
研究意义揭示老化机制:首次阐明低维钙钛矿前驱体中间隔阳离子介导的降解路径与副反应网络。Figure2分析与介绍该图通过多尺度模拟与实验验证了CFB与钙钛矿组分的相互作用机制。结论展望本研究通过理性设计双功能稳定剂CFB,成功破解了低维钙钛矿前驱体溶液的老化难题,实现了22.65%的高效率与42天的长效储存稳定性,显著提升了器件制备的重复性与可靠性。
为解决这一问题,本研究华中科技大学李鑫和杨君友等人开发了一种新型离子螯合剂1-己基咪唑作为tBP替代物。基于HD调控的CsFAMA和FA钙钛矿器件分别实现了23.21%和26.04%的光电转换效率,并在1cm活性面积器件中达到23.62%的效率。能级优化与界面增强:HD降低Spiro-OMeTAD的价带顶,优化与钙钛矿的能级对齐,同时提升HTL致密性和界面接触,减少非辐射复合,提高开路电压和填充因子。
钙钛矿前驱体溶液的老化动力学对太阳能电池的光伏性能具有决定性影响。然而,低维钙钛矿前驱体中的降解机制尚不明确,尤其是间隔阳离子在调控分解路径中的关键作用。本研究南昌大学胡婷和陈义旺等人揭示了低维钙钛矿前驱体的内在老化机制,发现间隔阳离子的引入从根本上调控了分解动力学。文章亮点揭示间隔阳离子介导的老化机制:首次系统阐明低维钙钛矿前驱体中GA与MA之间的不可逆加成-消除反应是导致性能衰退的关键路径。
结论展望本研究通过构建自组装2DBAPbBr隧道结,实现了宽带隙钙钛矿太阳能电池效率与稳定性的协同突破,1.7eV器件认证效率达21.54%,室内效率超43%,为宽带隙PSCs的产业化应用提供关键技术支撑。
环境空气中制备钙钛矿太阳能电池具有显著的可扩展商业化优势。本研究武汉大学台启东等人报道了一种采用酰肼添加剂的普适性策略,通过竞争性与钙钛矿前驱体配位,有效抑制DMSO加合物的形成,同时通过路易斯酸碱相互作用和氢键与MO和PVK强结合。文章亮点1.酰肼添加剂双重功能:竞争性配位抑制DMSO加合物形成,同时通过路易斯酸碱作用和氢键强效连接MO与钙钛矿,实现界面残留DMSO的高效去除和均匀化接触。