钙钛矿太阳能电池因其优异的光电转换效率和简便的制造工艺而备受关注。未配位离子及由此引起的不稳定对离子导致钙钛矿结构降解的示意图。因此,通过钝化界面缺陷和抑制界面离子迁移来提升钙钛矿与电子传输层之间的界面质量至关重要。因此,对阳离子和阴离子位点复杂化学环境的调控迫切需要合理设计的钝化分子。在此,本研究整合了协同阳离子-阴离子调控的概念,设计了一种热稳定的4,5-二氰基咪唑分子。
关键原因之一是空穴传输层尚未完全匹配刮涂α-FAPbI3的要求。本工作为高性能、可规模化溶液加工的α-FAPbI3基钙钛矿太阳能电池提供了可行路径。研究亮点:混合自组装分子策略实现全程刮涂制备高质量空穴传输层与α-FAPbI3薄膜,解决了传统SAM在刮涂中易聚集、覆盖不均的问题。器件效率创刮涂倒置α-FAPbI3电池纪录,小面积达25.43%,迷你组件达22.94%,并展现出优异的界面钝化与能级对齐效果。
针对这一挑战,浙江大学陈红征团队提出了一种新型后处理策略——溶剂浴热退火,实现了大面积OSC活性层在空气环境下的高效热处理。结论展望该研究开发的STA技术成功解决了传统热退火在空气中导致的薄膜降解与性能下降问题,通过PFD溶剂浴实现均匀加热与有效保护。该空气兼容、可扩展的退火策略为有机太阳能电池的大面积制造与商业化应用提供了切实可行的技术路径。
DCl介导的准二维钙钛矿引起的极化原理示意图。结果是形成了铁电准二维钙钛矿层,增强了电荷传输并抑制了整个界面的复合。当集成到基于隧道氧化物钝化接触的1.0cm整体钙钛矿/硅叠层电池中时,DCl介导的钙钛矿顶部电池可提供令人印象深刻的31.1%的PCE。
论文提出以生物质衍生的绿色溶剂γ- 戊内酯(GVL)为钙钛矿前驱体溶剂、乙酸正丁酯(BAc)为反溶剂,解决了传统有毒溶剂(DMF/DMSO)的环境危害与前驱体不稳定问题;GVL 基 FAPbI₃前驱体墨水可稳定储存一年,结合三丁基甲基碘化铵(TBMAI)形成的一维钙钛矿类似物(perovskitoid)钝化缺陷,最终小面积钙钛矿太阳能电池(PSCs)功率转换效率(PCE)达25.09%,12.25 cm²迷你模组经认证效率20.23%,为PSCs 规模化绿色制备提供关键方案。
CsPbBr等卤化物钙钛矿因其高颜色纯度、缺陷容忍性和可调带隙而成为下一代光电器件的有前途的材料。在超高真空下,使用紫外Nd:YAG激光器将通过逆温结晶合成的单晶CsPbBr靶材烧蚀到蓝宝石衬底上。在光学上,CsPbBr薄膜表现出2.36eV的直接带隙和以524nm为中心的强烈绿色发射。该工艺还有效抑制了缺乏Cs的杂质相的形成,这些杂质相通常会限制发光效率。该研究展示了一种在真空下构建高纯度卤化物钙钛矿异质结构的可控方法。
钙钛矿太阳能电池是一种有前景的薄膜光伏器件,可实现高达27.3%的功率转换效率。由氧化镍和Me-4PACz组成的空穴传输层在这些器件中被广泛使用。此外,它们还可以用于与其他太阳能电池制备叠层电池。空穴传输层对PSCs极为重要,HTL自身的性能与稳定性具有重要意义。NiOx具有高透光率,其纳米颗粒稳定性优良。同时,使用NiOx的PSC仅保持初始PCE的62.9%。
本研究上海科技大学于奕和宁志军等人提出一种表面模板策略,实现了CsSnI微米晶立方体的异维外延生长。基于此结构制备的近红外发光二极管实现了152Wsrm的辐射亮度与8.11%的外量子效率,创造了无铅近红外发光器件的新纪录。文章亮点:提出“表面模板诱导+异维外延”新策略:通过引入PEA调控结晶路径,实现3DCsSnI微米晶立方体与底部2D钝化层的外延生长,显著提升晶体质量与取向一致性。
在PSC器件制备过程中,极性溶剂处理步骤已被证实可诱导弱吸附SAM分子的脱附。交联后的SAM在极性溶剂暴露下仍保持结构完整性,有效抑制界面缺陷形成,同时增强载流子传输性能并改善钙钛矿薄膜的结晶性。基于此,crs-4PADCB-V器件实现了26.46%的冠军光电转换效率,并在连续光照下进行1000小时最大功率点追踪后,仍保持初始效率的91%。f)基于4PADCB、4PADCB-V与crs-4PADCB-V的PSC在稳态输出下的性能。基于此,采用crs-4PADCB-V的器件实现了26.46%的优异光电转换效率及出色的运行稳定性。
韩国高丽大学、中国天津大学、化学科学与工程协同创新中心(天津)和海河可持续化学转化实验室的研究人员报告了一种双界面分子定制钝化策略,可以改进钙钛矿发光二极管的设计。用于双界面钝化的无溶剂摩擦转移策略。为了解决这个问题,该团队开发了这种无溶剂的摩擦转移方法,该方法能够实现精确的分子沉积,同时保持钙钛矿薄膜的完整性。