混合卤化物溴碘钙钛矿量子点为红色钙钛矿发光二极管提供了出色的光谱可调性,但表面缺陷会促进卤化物迁移和非辐射复合,从而降低器件性能。后处理策略在乙腈中使用短而强结合的无机配体同时蚀刻富铅表面并钝化CsPb3PeQD中的缺陷。乙腈通过强Pb配位温和地去除铅缺陷,同时保持QD完整性,这与DMSO或DMF等极性溶剂不同,DMSO或DMF会损坏PeQD。KSCN和GASCN牢固吸附以钝化不配位的Pb位点,产生具有增强PLQY、提高稳定性和优异薄膜电导性的高质量PeQD。
本文大连理工大学贺高红和姜晓滨等人提出了一种基于多级微流控的外延生长策略,实现了对CsPbBrNCs结构参数和核壳构型的精确多级控制。通过利用微通道内的准一维热流场,成功解耦了CsPbBr的成核与生长过程。进一步在CsPbBr上外延生长无铅CsSnBr双钙钛矿壳层,形成I型能带对齐的核壳异质结构。所得核壳纳米晶表现出显著增强的光学性能和稳定性,在环境暴露75天后仍保持完整的晶格结构。
CsPbI钙钛矿太阳能电池因其优异的热稳定性和光电性能,在单结和叠层电池中备受关注。研究发现,CHEA在退火过程中发生氧辅助氧化反应及后续分子间缩合,形成C=O和N-H等多种官能团,在空穴传输层PEDOT:PSS与钙钛矿之间构建了坚固的化学桥。这不仅优化了PEDOT:PSS的结构与电子性能,还促进了上层CsPbI钙钛矿薄膜的快速低缺陷生长,显著缓解了环境湿度的不利影响。最终,反式CsPbIPSCs效率显著提升至21.19%,并在运行600小时后仍保持98%的初始效率,稳定性显著增强。
钙钛矿太阳能电池中,埋底界面普遍存在缺陷富集问题,而功能分子钝化策略能够显著提升器件性能。中国人民大学慕成、福建农林大学林智超等人针对电子传输层/钙钛矿层界面修饰问题,系统研究了三种含不同吸电子基团的功能分子:三氟乙酸钠、三氟甲基亚磺酸钠和三氟甲基磺酸钠。文章亮点:1.揭示双重锚定钝化新机制:首次证实含双官能团的钝化分子在能量上具有显著倾向性——可与SnO2电子传输层表面形成稳定双锚定结构。
论文概览研究了通过分子设计优化有机光伏电池的阴极界面层材料,特别是针对提高效率和抗湿性的分子策略。推动OPV商业化:高效且稳定的阴极界面材料是实现OPV商业化的关键。能级测试表明氟化材料的LUMO能级更低,有利于电子提取和自掺杂效应。EPR和Mott-Schottky测试进一步证实氟化材料具有更高的自掺杂浓度和电导率。在高湿环境中,材料略有吸湿,但FT-IR和WF测试表明其化学结构和电极功函数保持稳定,说明CIL层能有效保护电极界面,延缓器件性能衰减。
本研究北京航空航天大学殷鹏刚和黄建媚等人将多功能聚合物聚醋酸乙烯酯引入PbI前驱体,其丰富的羰基基团有效抑制PbI结晶并释放应力,延缓其与铵盐的反应速率,从而调控钙钛矿薄膜的结晶过程。效率与稳定性双突破:器件PCE达25.79%,创两步法制备FA基钙钛矿电池新高;PVAc在晶界处的钝化作用使器件存储、热稳定性和运行稳定性显著提升。
钙钛矿/硅叠层太阳能电池为实现太阳能转换领域无与伦比的效率与成本效益提供了最先进的解决方案。最终,所制备的钙钛矿/硅叠层太阳能电池实现了31.57%的超高效率,跻身叠层太阳能电池效率最高水平之列,同时在户外条件下展现出卓越的长期稳定性。本研究为有机添加剂的开发及叠层太阳能电池的优化提供了创新性视角。
本研究中国科学院张丽萍,武汉大学余桢华、柯维俊和方国家等人通过在WBG钙钛矿前驱体中引入3,3-二氟吡咯烷盐酸盐和硫氰酸胍,设计了一种底部定向沉积的一维钙钛矿组装体,构建了异质结结构。最终,1.67eV的钙钛矿太阳能电池实现了1.284V的开路电压和23.29%的功率转换效率,在持续光照983小时后仍保持初始性能的90%。优化后的叠层器件VOC达到1.913V,稳态PCE为31.37%,为高效稳定的叠层光伏技术提供了新路径。
论文概览自组装分子沉积在氧化镍表面,是反式钙钛矿太阳能电池实现高效空穴传输的关键。该工作为设计高覆盖、高稳定NiOx基HTL提供了全新思路,将反式钙钛矿电池推向更高性能与更长寿命。TCEP通过致密化SAM、降低缺陷、优化能级排布,实现高效空穴抽取与复合抑制,从而全面提升光伏性能。DFT证实该集成层吸附能更高,可抵御DMF侵蚀并阻断NiOx对钙钛矿有机阳离子的还原,抑制界面非辐射复合并优化能级匹配。
在钙钛矿太阳能电池(PSCs)中,通过界面修饰来缓解载流子传输障碍并抑制非辐射复合,对提升电池效率和稳定性至关重要。