综上,该研究表明,在干燥气氛中制备活性层或在最终退火时引入适度湿度,可获得两步法FAPbI太阳能电池的最佳性能与稳定性。
牛津大学的一位研究人员发现,透明导电电极可使钙钛矿-硅叠层太阳能电池效率降低超过2%,损失与电阻、光学效应和几何因子权衡有关。基于此,Bonilla提出了一个统一的光学-电气模型,考虑了双端钙钛矿-硅叠层太阳能电池设计中的这些因素。而叠层电池通常采用中间或者背TCEs,这进一步降低性能。据Bonilla称,这些损失与实验结果一致,显示在氧化铟锡沉积、抗反射涂层或原子层沉积屏障层中微调,直接导致先进叠层电池的性能可测量提升。
不对称分子设计是提升非富勒烯受体(NFA)性能的有效策略之一,但以往研究多集中于横向(左右)不对称性。大阪大学Akinori Saeki团队创新性地提出了双面不对称(bifacial)的手性分子设计策略,合成并研究了基于茚并二噻吩(IDT)核心的手性NFA分子:(S,S)-IE4F与(R,R)-IE4F。该设计不仅在垂直方向引入偶极矩,还赋予分子手性,首次在有机太阳能电池(OSC)的体异质结中实现了显著的手性诱导自旋选择性(CISS)效应(自旋极化率高达~70%)。基于纯手性分子构筑的OSC器件取得了8.17%的光电转换效率,是其非手性异构体(meso-IE4F,效率2.36%)的三倍以上。该研究以“Chiral Bifacial Non-Fullerene Acceptors with Chirality-Induced Spin Selectivity: A Homochiral Strategy to Improve Organic Solar Cell Performance”为题发表在《Angewandte Chemie International Edition》。
论文概览为提升非稠环电子受体在厚膜有机太阳能电池中的性能,北京师范大学薄志山、李翠红团队与青岛大学刘亚辉、卢浩等合作,创新性地设计并合成了一种具有不对称苯基烷基胺侧链的非稠环电子受体TT-Ph-C6。研究意义提出不对称侧链工程新策略:通过苯基烷基胺侧链实现溶解性与堆积紧密度的平衡。结论展望本研究通过不对称侧链工程成功构建了高性能非稠环电子受体TT-Ph-C6,实现了18.01%的效率与80.10%的填充因子,并在200–300nm厚膜中仍保持领先性能。
自组装分子因其可调控性和低成本合成优势,成为钙钛矿太阳能电池中极具前景的空穴传输材料。研究发现,PA基团的位置显著影响SAMs的功函数,进而调控电荷收集效率与器件性能。这种分子堆叠方式的变化改变了界面电学特性与稳定性,其中面朝上构型通过增强与钙钛矿界面的结合强度,降低了串联电阻并提升了光热稳定性。本研究凸显了分子设计在优化SAMs取向与界面特性方面对提升钙钛矿太阳能电池效率与耐久性的重要性。
顺序沉积法是制备大晶粒钙钛矿薄膜的常用方法,但钙钛矿膜中残留的PbI在长期加热或光照下易分解为金属铅,严重影响器件性能与稳定性。最终,LEV掺杂显著降低了钙钛矿膜中三方位残留PbI含量。基于该策略的钙钛矿太阳能电池实现了26.02%的光电转换效率,并在最大功率点跟踪1000小时后仍保持90%的初始效率。文章亮点手性分子LEV调控结晶过程:通过LEV与PbI的配位作用,形成多孔、大晶粒PbI薄膜,促进钙钛矿成核与延缓结晶,实现高质量钙钛矿膜制备。
摘要同时实现有效的缺陷钝化和优异的电荷提取能够最大化钙钛矿太阳能电池(PSCs)的功率转换效率(PCE)。与先前已有的基于异质结的 PSCs
不同,韩国蔚山国立科学技术院&高丽大学研究团队引入
PCE。1. 研究背景与挑战钙钛矿太阳能电池(PSCs)作为新兴光伏材料,功率转换效率(PCE)快速提升,但溶液法制备的钙钛矿薄膜存在结构缺陷(如空位、间隙、取代缺陷),导致离子迁移、复合损失
近年来,钙钛矿太阳能电池(PSC)在光电转换效率(PCE)上频频突破,成为下一代光伏技术的热门方向。界面层材料——特别是自组装单分子层(SAM)——在提高电池性能方面扮演了至关重要的角色。然而,目前
本研究突破了有机分子设计在钙钛矿界面层中的“性能瓶颈”,为开发高效、稳定、可量产的下一代太阳能电池奠定了坚实基础。在新能源技术风口之上,有机双自由基或许正是驱动钙钛矿商业化前进的“隐形推手”!
真空辅助混合沉积宽带隙(WBG)钙钛矿因其优势而得到广泛认可,包括易于扩大规模和共形生长,同时避免使用有毒溶剂。然而,对于提高薄膜基叠层太阳能电池性能至关重要的宽带隙钙钛矿(1.8
eV)的生长
在混合沉积下仍然缺乏充分的控制。鉴于此,2025年7月3日新加坡国立大学侯毅于Nature
Communications刊发调节混合沉积钙钛矿/有机叠层太阳能电池中的宽带隙钙钛矿正面堆叠的研究成果
&Bo He研究背景钙钛矿太阳能电池(PSCs)的功率转换效率(PCE)已突破26.5%,逐步逼近最先进的晶体硅太阳能电池水平。在反式钙钛矿电池性能提升过程中,有机空穴选择性自组装分子(SAMs)发挥