CsFAPbI基钙钛矿太阳能电池普遍存在Cs-FA阳离子分布不均的问题,导致结晶缺陷并降低器件性能。关键在于,HFPN能将FA锚定于薄膜底部,实现面外阳离子均匀分布,并消除钙钛矿层内的残余拉伸应力。
在Y系列有机太阳能电池中,调控活性层在干燥过程中的形貌对于同时实现高效率与高耐久性至关重要。这些结果确立了物理状态编程的ISR添加剂作为一条通用路径,可协同优化OSCs的效率与稳定性,并为可扩展、无残留的形貌控制提供了机理指导。同时大幅提升效率与稳定性:mDF通过优化结晶动力学、收紧π-π堆积、增大相干长度并编程有利的垂直相分离,将PM6:L8-BO器件效率提升至19.28%,并将高温光照下的运行稳定性大幅延长至477小时。
通过这些协同效应,优化后的单结锡铅混合钙钛矿太阳能电池实现了23.85%的功率转换效率;将该器件集成到两端全钙钛矿叠层结构中,进一步获得了28.74%的优异效率。
实验结果表明,引入BHC后,锡铅钙钛矿太阳能电池的稳定性和能量转换效率均得到提升。提升锡铅钙钛矿太阳能电池性能:实验证明BHC处理后的器件具有更高的结晶度、载流子寿命及能量转换效率,并显著改善器件稳定性。
2D/3D钙钛矿异质结构提升了钙钛矿太阳能电池的性能。本文南京航空航天大学赵晓明等人研究了芳香铵配体的吸电子强度对钙钛矿界面稳定性的影响。此外,组件在30天户外运行中保持稳定的功率输出,显示出其在实际应用中的潜力。研究亮点:配体吸电子能力调控界面稳定性:通过杂环中氧原子数量的增加,系统调控芳香铵配体的吸电子能力,最强吸电子配体ABDI有效抑制2D相形成并阻止离子互扩散。
两亲性聚合物共网络由纳米尺度相分离的亲水和疏水域组成,近年来在被动光子学应用中引起关注。掠入射广角X射线散射表明,发光团的分子平面性和二面角通过范德华相互作用影响BHJ的堆叠,进而影响电荷传输。研究亮点:创新性引入APCNs作为多功能支架:利用其纳米相分离结构,成功将亲水性下转换发光团与疏水性PM6:Y6体异质结在空间上隔离,解决了材料不相容和能级不匹配问题。
实现高性能且具有良好重复性的钙钛矿太阳能电池仍然是一项重大挑战,因其本质上对制备过程波动和环境变化极为敏感。本研究为提高钙钛矿太阳能电池性能与重复性提供了实用策略,并为可扩展制造与材料加速开发奠定了基础。
韩国浦项科技大学KilwonCho团队系统研究了不同有机间隔阳离子构建的低维钙钛矿对甲脒铅碘晶体形成与光电性能的调控机制。该成果以“MolecularEngineeringofOrganicSpacerCationsforEfficientandStableFormamidiniumPerovskiteSolarCell”为题发表于AdvancedEnergyMaterials。结论展望本研究通过有机间隔阳离子分子工程,明确了LD钙钛矿的晶体结构对甲脒钙钛矿结晶质量与光伏性能的关键影响。未来通过进一步优化间隔阳离子的化学结构、调控LD/3D比例,有望实现更高效率与更长寿命的钙钛矿太阳能电池,推动其商业化应用。
韩国科学技术院PhillipLee,HeesukJung团队,与汉阳大学MinJaeKo团队合作通过采用一种通过简易工艺合成的非离子型二元化合物——N,N-二甲基苯磺酰胺作为缺陷钝化材料。此外,其较低亲核性可避免与FA发生副反应,显著延缓钙钛矿降解。形态学分析进一步证实,DMBSA能完全抑制PEA钝化样品中出现的热致空洞现象。相反,DMBSA钝化薄膜形成了热稳定的Ruddlesden-Popper类二维钙钛矿结构,其三维和二维钙钛矿衍射峰在热暴露后均得到完好保持。
苯基铵已广泛用于缺陷钝化,通过在3D钙钛矿顶部形成准2D钙钛矿层来增强钙钛矿太阳能电池的光伏性能。该反应加速了钙钛矿的降解,从而降低了光伏性能和长期稳定性。在这里,N、N-二甲基苯磺酰胺是一种通过简单工艺合成的非离子二元化合物,被用作缺陷钝化材料。此外,DMBSA钝化有效地抑制了非辐射复合,而其偶极矩感应出电场,促进了空穴向空穴传输层的高效转移。