在可扩展制备的钙钛矿太阳能模块中,埋入型异质界面常因结晶过程中应力诱导的纳米间隙而形成缺陷,导致非辐射复合与机械剥离,限制器件效率与稳定性。基于BIPN策略,刮涂制备的钙钛矿太阳能电池认证效率达25.7%,小面积器件效率达26.0%;20.25cm迷你模块效率为22.5%,且在连续光照2100小时后无衰减。该研究揭示了可扩展钙钛矿光电器件中埋入界面失效机制,并提供了一条兼具机械强化与化学稳定的产业化路径。
云南大学研究人员最近报告了一项可打印介观钙钛矿太阳能电池的成果,该电池通过液态金属异质外延策略精确控制钙钛矿结晶。由此产生的可打印介观钙钛矿太阳能电池在0.10cm的器件面积上实现了20.2%的功率转换效率,滞后可以忽略不计。这项工作建立了一种液相异质外延范式,用于引导钙钛矿在密闭环境中生长,并强调了液态金属模板在可扩展、高性能和稳定的钙钛矿光伏中的潜力。
钙钛矿异质结的合理设计对提升钙钛矿太阳能电池的效率和运行稳定性至关重要。然而,传统方法在纳米尺度上精确控制界面相纯度及实现共形异质结覆盖方面面临挑战。本研究香港城市大学朱宗龙、伦敦帝国理工学院NicholasJ.Long和中南大学李博等人提出了一种“软-软”相互作用引导策略,通过在有机阳离子溶液中引入二甲基硫醚作为软路易斯碱添加剂,调控钙钛矿异质结的形成。
为实现钙钛矿太阳能电池的商业化,必须降低器件生产成本。然而,采用碳基顶电极的PSCs性能仍逊于金电极,主要归因于界面设计不理想。因此,使用CNT-HTM混合电极的太阳能电池实现了22.6%的光电转换效率。集成光电容系统:以CNT电极为共用电极,构建钙钛矿太阳能电池-超级电容器一体化光电容,整体效率达16.9%,性能媲美GaAs及多结太阳能电池系统,突显碳电极在集成能源器件中的应用潜力。
芬兰坦佩雷大学的研究人员启动了一个新项目NEBULAE,该项目由地平线欧洲玛丽·斯克沃多夫斯卡-居里行动博士后奖学金计划资助。NEBULAE的核心是无铅钙钛矿纳米晶体的创新应用。NEBULAE旨在通过将掺镱钙钛矿纳米晶体嵌入玻璃材料中来改变这一现状。因此,NEBULAE代表着朝着不仅实现清洁能源转型而且对环境负责的材料迈出了一步。NEBULAE的正式名称为“嵌入太阳能电池玻璃中的环保掺镱钙钛矿纳米晶体”,已获得欧盟委员会近200,000欧元的资助。
在此,我们使用一氧化二氮代替现有的CO2作为替代氧源,成功地为SHJ太阳能电池沉积了具有高结晶度的nc-SiOx:HFSF层。同时研究了N2O作为氧源对薄膜性能的影响。随着SHJ太阳能电池走向柔性制造,Jsc的限制变得更加明显。这一特性使得可以更灵活地适应选择性传输以提高太阳能电池的性能。
钙钛矿太阳能电池作为一种低成本、高性能的光伏技术,但其使用寿命仍不足,尤其在高温条件下。研究表明,经磷酸三甲酯功能化的BN可均匀分散在钙钛矿晶界周围,同时降低陷阱密度并提高热导率。有限元分析显示,BN纳米片可作为局部散热路径,快速将热量导向外部环境。文章亮点:TP功能化BN显著提升热管理能力:通过酯辅助球磨法制备的TP-BN可均匀分散在钙钛矿薄膜中,形成纳米级散热通道,使器件工作温度降低12.9°C,热导率提升30.7%。
目前仅少数二元体系突破20%效率,且依赖复杂形貌调控。南开大学陈永胜团队设计核不对称受体Ph-2F,实现二元器件效率20.33%,创不对称受体世界纪录。该设计通过协同调控形貌与能损,为产业化提供高稳定性新路径。EQE光谱响应扩展至894nm,积分电流误差3%。动力学曲线拟合显示Ph-2F体系激子解离时间(τ)仅0.121ps,扩散时间(τ)缩短至5.161ps,空穴转移效率达98.71%,为高效率提供动力学基础。
浙江大学和浙江爱光太阳能科技的研究人员解释说,虽然钙钛矿-硅叠层光伏电池很有吸引力,但实现利用金字塔尺寸大于 2 μm 的工业纹理硅 (ITS) 的高效叠层架构仍然是一项重大挑战。这种纹理表面使后续空穴选择层沉积的均匀覆盖和钙钛矿的高质量沉积变得复杂,最终导致叠层器件的显著接触损耗。
尽管有机太阳能电池(OSCs)的效率已超过20%,但大多数高效器件依赖于三元活性层以平衡开路电压(VOC)、短路电流密度(JSC)和填充因子(FF)。相比之下,二元器件具有形貌调控简单、工艺复杂度低和重复性好等优势,更有利于未来应用。本研究南开大学万相见等人通过结合中心核不对称取代与卤素工程,设计并合成了两种不对称受体Ph-2F和Ph-2Cl。这种不对称设计显著提升了受体的发光性能(Ph-2F的PLQY达10.36%),有效抑制了非辐射能量损失(ΔE3低至0.193 eV),同时优化了与聚合物给体PM6的纳米形貌。最终,基于PM6:Ph-2F的二元器件实现了20.33%的冠军效率(认证效率19.70%),是目前不对称受体二元OSCs的最高值。此外,13.5 cm²的大面积模块效率达到17.16%,创下二元OSCs模块的效率纪录。