我们解耦了添加剂的多种功能贡献,包括紫外屏蔽、应变调控和化学钝化。我们制备的器件在0.09cm和20.5cm有效面积上分别实现了26.47%和22.67%的光电转换效率。本研究通过构象工程驱动的多功能策略,为开发稳定高效的钙钛矿太阳能电池建立了创新的设计范式。动态应变调控机制:首次揭示光暗循环中界面应变的动态变化规律,阐明其如何抑制缺陷形成与离子迁移,显著提升器件长期稳定性。
为实现高分辨率、高均匀性与高可靠性的显示效果,需在卤化物钙钛矿单晶表面构建精细的图案化结构。该研究提出了一种针对卤化物钙钛矿单晶薄膜的生长-图案化协同制备策略(图1)。该策略不仅实现了卤化物钙钛矿单晶薄膜的大面积制备,还推动了蓝色发光阵列的快速、低成本制造。
尽管其能量转换效率不断提升,但较差的光稳定性和抗疲劳性能阻碍了其实际应用与商业化进程。本文中山大学吴武强等人提出了一种新型“动态缺陷管理”策略,有效缓解了锡铅钙钛矿的光致降解,显著延长了器件寿命。茂金属插层与钙钛矿晶格中金属阳离子之间的强配位作用有效钝化了晶体缺陷,使缺陷密度降低34.5%,并抑制了非辐射复合。此外,茂金属及其对应阳离子可作为氧化还原对,提供动态、连续的修复机制,以循环方式恢复光诱导缺陷。
深度精读图1:分子弹簧机制解析图1揭示了TorsionerSAM通过可逆热驱动苯环扭转释放钙钛矿应变的分子机制。光谱实验证实,TorsionerSAM在加热时出现可逆的荧光猝灭和拉曼峰位移,而刚性结构的FixerSAM无明显变化。图2:应变释放效果验证图2通过多维度表征证实TorsionerSAM显著降低钙钛矿薄膜残余应变。
有序的一维钙钛矿单晶纳米线阵列结合了高比表面积、定向电荷传输和机械柔性的优势,通常通过溶液或气相法结合硅、PDMS、光刻胶或氧化铝等模板来控制晶体生长。本文中国科学院化学研究所薛丁江、德国埃尔朗根-纽伦堡大学MingjieFeng、AndresOsvet和ChristophJ.Brabec等人提出一种动态模板辅助涂覆策略,结合刮涂法以突破这一限制。研究亮点:提出动态模板辅助涂覆策略,突破传统模板尺寸限制,实现面积达模板12倍的大面积、有序钙钛矿单晶纳米线阵列。
本文西湖大学王睿、浙江理工大学宋立新和熊杰等人提出了一种原位聚合驱动的动态中间相转变策略,通过稳定碘化铅胶体并引导钙钛矿结晶动力学,以减轻水分干扰。在空气中实现高效率柔性器件,冠军效率达24.17%,是目前空气制备柔性钙钛矿太阳能电池的最高效率之一。
金属卤化物钙钛矿虽具有优异光电性能,但离子迁移导致的稳定性问题亟待解决。研究指出,仅当离子响应完全激活时,两种方法才能可靠估计移动离子密度。BACE测量显示离子迁移率与浓度随温度升高而增加,并可通过离子飞行时间计算Br激活能;Mott-Schottky测试则呈现高频电子缺陷平台与低频离子缺陷平台。该研究成果为无机钙钛矿太阳能电池的稳定性优化提供了关键测量方法与理论依据,对推动钙钛矿光伏商业化进程具有重要意义。
对于后续计划GiorgioBardizza指出下一步将完成第6章节的序列4-5的修订,并在原来测试程序的基础上增加序列6和序列7的测试,并等待IECTS63624-1标准最终确定后在2026年第二季度提交CD草案。
总体而言,2025年钙钛矿电池的投产呈现出全面开花的良好态势,GW级产线的陆续投产标志着该行业正加速迈向商业化应用的新阶段。该公司的大尺寸钙钛矿刚性、柔性产品技术指标处于行业领先水平,并且已正式推出商业级产品。
杂化有机-无机钙钛矿因其晶体特性备受关注,而最新研究发现它们还能形成液态和玻璃态,为非晶态材料研究提供了新平台。本研究英国利物浦大学LaurenN.McHugh、剑桥大学SinE.Dutton和ThomasD.Bennett等人详细探究了二维HOIP材料PbBr的熔融与玻璃化过程的结构动态。与晶体相比,其玻璃态展现出更优异的机械性能,包括更高的杨氏模量和硬度。这些发现深化了对HOIP玻璃结构演化与性能关系的理解,为其在先进相变材料技术中的应用奠定了基础。