柔性钙钛矿太阳能电池实现了高效可弯曲能量转换,为下一代可穿戴设备提供了可能。然而,从实验室原型到工业规模组件的转化进程,受限于印刷过程中钙钛矿胶体颗粒的非均匀沉积,导致光电转换效率下降。
本研究引入二苯基碳酸酯作为双功能分子调控剂,可同时调控FAPbI薄膜的成核与生长过程。这种协同调控机制获得了均匀、大晶粒的钙钛矿薄膜,并显著降低了缺陷密度。因此,基于DPC的钙钛矿太阳能电池实现了26.61%的冠军效率,优于对照组器件。
在反式结构中,传统的空穴传输材料PEDOT:PSS与钙钛矿的能级匹配不佳,导致载流子积累和复合。鉴于此,2025年11月30日,苏州大学娄艳辉&王照奎于Angew刊发具有费米能级调控的开创性界面结构用于锡基钙钛矿光伏器件的研究成果,本文设计并合成了一种末端带有甲基硫基的咔唑基膦酸自组装单分子层,并将其引入PEDOT:PSS下方,构建了一种复合空穴传输层结构。
兰州大学曹婧团队设计了一种可溶液加工的四磺化卟啉中间层,其具备强偶极矩和多重配位点,可通过简单的水基后处理垂直锚定在SnO/钙钛矿界面。磺酸基团的强吸电子特性赋予该卟啉分子显著的固有偶极矩,极大促进了电子从钙钛矿向SnO的快速、高效提取与传输。UPS测试进一步证实,修饰后SnO电子传输层的导带与钙钛矿薄膜的导带匹配更为有利。
宽禁带钙钛矿太阳能电池是叠层太阳能电池的关键组成部分。得益于改善的载流子提取性能,所得宽禁带钙钛矿太阳能电池实现了24.13%的光电转换效率,是目前宽禁带钙钛矿电池中最高效率之一。创新分子工程策略:设计并利用邻苯二胺构建π-共轭分子壁,其暴露的邻二胺基团可同步锚定溴与碘离子,实现模板化结晶,获得高度有序的晶面与垂直取向。
实验结果表明,F-CPP处理后的钙钛矿薄膜介电常数提升约2倍,器件瞬态反向击穿电压达-6.6V,为银基钙钛矿太阳能电池中的最高值之一。结论展望本研究通过引入F-CPP介电分子桥,成功实现了钙钛矿太阳能电池效率与反向击穿电压的双重突破,首次系统解决了钙钛矿电池在实际应用中的反向偏压稳定性难题。
锡基钙钛矿太阳能电池因其环境友好和较高的理论效率而备受关注。本研究苏州大学娄艳辉和王照奎等人设计并合成了一种带有末端甲基硫基的咔唑基膦酸自组装单层,将其引入PEDOT:PSS下方构建复合空穴传输层结构。该结构通过甲基硫基连接确保紧密的界面接触并优化能级对齐,有效抑制复合损失,促进更高效的空穴提取。本工作为界面费米能级剪裁提供了新思路,为高性能TPSCs的发展铺平了道路。
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。
有机A位阳离子丰富的选择性和可设计性,为通过化学相互作用调控金属卤化物钙钛矿的多种性能提供了巨大机遇。结构-性能关联机制:系统阐明了A位阳离子的分子结构如何影响其与钙钛矿骨架的相互作用,并最终决定器件的效率与长期稳定性,为理性分子设计提供了理论基础。低维/3D协同策略:通过引入大尺寸有机阳离子构建2D/3D钙钛矿异质结构,在保持高效率的同时,显著提升了器件的环境稳定性与离子迁移抑制能力。
近日,隆基与马来西亚顶尖研究型学府马来西亚国立大学正式签署战略合作备忘录,双方将聚焦太阳能技术创新与本土化人才培养,全力助推东南亚能源转型。双方强强携手,将为东南亚地区清洁能源技术开发与复杂场景应用创造更大空间与可能。未来,隆基将持续深耕价值创新,与全球更多合作伙伴携手共进,以更具度电成本优势的隆基方案为零碳地球赋能。