可靠性能仁烁光能平米级商用钙钛矿组件已先后通过德国莱茵TVIEC61215/61730、美国UL、中国产品质检中心CQC的认证或许可,全面达标国内外产品销售标准;其多个户外项目数据均显示,钙钛矿组件户外运行期间功率无衰减。近期仁烁光能在规模化量产中取得新突破,其0.72m2钙钛矿组件经TV南德认证,全面积效率进一步提升至22%,输出功率达158.4W,再次刷新商用钙钛矿组件的效率纪录,展现出该技术路线的持续优化能力与广阔应用前景(图3)。
钙钛矿光伏商业化需要克服三个关键障碍:制造过程中使用有毒溶剂、大面积钙钛矿薄膜质量不均一、以及运行可靠性有限。该工作为钙钛矿光伏的商业化生产提供了一条环境友好的可行路径。大面积模组获认证效率与全项可靠性通过:制备出7200cm钙钛矿光伏模组,获NREL认证稳态效率17.2%,并首次通过全部IEC61215:2021标准测试,展现出强大的商业化可靠性。
与通过旋涂制备的小面积钙钛矿薄膜需要在惰性气氛中长时间热退火以实现完全结晶不同,可印刷钙钛矿光伏面临晶体生长质量与环境水氧暴露导致降解之间的关键矛盾。该策略实现了24.0%和20.7%的光电转换效率,代表了可扩展钙钛矿光伏中报道的最高值。研究亮点:揭示环境降解机制并锁定“无降解窗口”:通过原位GIWAXS分析,首次明确了钙钛矿在大气热处理过程中的四阶段演化路径,并精准识别出123±18秒的关键无降解时间窗口。
广泛使用的空穴选择性分子接触层虽能提升叠层电池性能,但在高温下会发生热降解,损害电荷传输。实现效率与稳定性协同提升:基于该策略的1cm叠层电池获得了超过34%的效率,并在65°C高温下连续运行1200小时后仍保持96%以上的初始效率,展现了卓越的操作稳定性。
鉴于此,英国剑桥大学SamuelD.Stranks教授与RichardH.Friend教授首次实现了三维钙钛矿CsPbBr在二维钙钛矿PEAPbBr单晶上的气相逐层外延生长,实现了埃米级厚度控制和亚埃米级平滑层。这一突破为基于钙钛矿的超晶格光电器件提供了可扩展的平台。相关研究成果以题为“Layer-by-layerepitaxialgrowthofperovskiteheterostructureswithtunablebandoffsets”发表在最新一期《science》上。这些观测结果证实了逐层生长机制。Kiessig条纹拟合显示CsPbBr3厚度为47纳米,粗糙度0.26纳米,与原子力显微镜形貌分析结果一致。
总之,本研究展示了一种可扩展的、无溶剂的、工业兼容的卤化物钙钛矿LbL异质外延生长方法,在室温下保持衬底的同时,实现了III-V族外延级的精度,所得到的CsPbBr3-PEA2PbBr4异质结构表现出埃级的精度和均匀的层厚,低至单层,这对于量子限制应用是重要的;据我们所知,在钙钛矿相关的异质外延中还没有实现这种精确的LbL生长。我们预计LbL外延也可以扩展到其他卤化物系统,尽管对于碘化钙钛矿,需要进一步考虑相管理,以允许在生长条件下形成所需的相。
卤化物钙钛矿具有优异的光电性能,但在异质结中缺乏精确的厚度和能带偏移控制,而这对于多层量子阱等模块化结构至关重要。英国剑桥大学RichardH.Friend和SamuelD.Stranks等人展示了气相逐层外延生长方法,以在PEAPbBr单晶上沉积CsPbBr为例。精确的量子限域控制和大的能带偏移可调性,开启了钙钛矿异质结作为可扩展、基于超晶格的光电应用平台的大门。实现长寿命电荷分离与优异光电性能:在II型异质结中观察到超过10微秒的延迟复合,表明有效的界面电荷分离。
全文速览近日,中国科学院长春应用化学研究所等单位联合在钙钛矿太阳能电池中开发了两种开壳层双自由基自组装分子,通过给体-受体共面共轭策略和位阻保护设计,同步解决了钙钛矿太阳能电池中空穴传输层的导电性、稳定性与大面积加工均匀性难题。开壳层分子通过多重共振结构稳定,呈现分子内自由基离子对状态。展示了组装密度分布图,通过SECCM-TLCV空间映射显示RS-1与RS-2的组装密度更高且分布均匀,证明双自由
钙钛矿薄膜中卤素分布的空间不均匀性是当前限制太阳能电池转换效率和稳定性的关键因素。引入碱金属草酸盐可有效均匀化氯分布。最终实现了认证稳态效率27.2%的钙钛矿太阳能电池,并在1Sun持续最大功率点跟踪1529小时后仍保持初始效率的86.3%。研究亮点:效率突破27%大关:通过均匀化垂直氯分布策略,实现认证稳态效率27.2%,是当前钙钛矿太阳能电池领域的最高性能之一。
论文概览针对柔性钙钛矿/CuSe叠层太阳电池中空穴传输层分子聚集导致的界面不均匀、效率损失与机械稳定性差等关键挑战,西湖大学联合多家科研机构创新性提出空间位阻分子设计策略,将平面型咔唑分子重构为三维π共轭骨架。该研究以"Homogenizinghole-selectivecontactsforcentimeter-squareflexibleperovskite/CuSetandems"为题发表于ScienceAdvances。柔性兼容性与稳定性:在粗糙柔性CIGS基底上仍保持优异界面均匀性,未封装器件在空气中连续运行230小时效率保持97%,万次弯曲后性能无损。