近期,一项关于“4-肼基苯甲酸(HZBA)添加剂”的研究,为解决这些难题提供了有效方案,让锡铅钙钛矿太阳能电池的光电转换效率实现显著突破。
能量损失拆解:a-Th2Br的E仅为0.194eV,总能量损失低至0.525eV,为目前报道的最低水平之一。结论展望本研究通过中心核扭曲构型受体设计,成功实现了20.60%的高效率与0.194eV的低非辐射损失,突破了有机太阳能电池中“高发光必低迁移”的传统困境。
光诱导卤化物分离是限制宽带隙混合卤化物钙钛矿寿命的根本性障碍。该双相互作用机制能有效阻止卤化物在晶界处的迁移,从而抑制局部电场的形成,最终遏制光诱导相分离。因此,改性后的宽带隙钙钛矿在光照应力下表现出优异的光稳定性。本工作通过晶界工程开创了一条解决卤化物分离的简易途径,为制备高运行稳定性的宽带隙钙钛矿光伏器件铺平了道路。
PFPA双功能锚定调控钙钛矿成核与结晶,抑制δ相提升太阳能电池效率与稳定性第一作者:龚程通讯作者:张聪*,李海云*,张鸿*,许梁*单位:江西理工大学,河南理工大学,复旦大学α-甲脒铅碘钙钛矿因窄带隙、高热稳定性,成为高效钙钛矿太阳能电池的核心候选材料。
结论展望本研究通过设计具有聚集增强发光特性的高发光聚合物给体PINTSO-F,并将其作为第三组分精准定位至给体-受体界面,成功实现了对有机太阳能电池非辐射复合的有效抑制和电荷动力学的协同优化,最终获得了效率超过20%、非辐射电压损失低至0.192V的高性能器件。
实现良好调控的电子选择层对于钙钛矿太阳能电池的器件规模化与性能至关重要。尽管苯基-C61-丁酸甲酯是反式钙钛矿太阳能电池中一种极具潜力的电子选择材料,但其在环境应力下会发生二聚化,加速材料降解,并影响高质量PCBM薄膜的制备,从而损害器件的长期运行稳定性和规模化生产。为解决这一问题,我们开发了一种分子掺杂剂FIBA,用于抑制PCBM二聚体的形成。
NiOx/自组装单分子层空穴传输双层结构已成为高性能倒置钙钛矿太阳能电池的首选架构。然而,在光热应力下,NiOx/钙钛矿界面发生的氧化还原反应会引发钙钛矿降解,严重制约了器件的长期稳定性。本文上海交通大学王言博和韩礼元等人通过在常用的咔唑类SAM中引入功能化烟酸衍生物,构建了共自组装结构。文章亮点:共自组装策略提升界面稳定性:通过引入6-HNA与6-MNA分子,有效抑制NiOx/钙钛矿界面的氧化还原反应,减少Ni、Pb和I等有害物种的生成。
钙钛矿前驱体溶液的老化动力学对太阳能电池的光伏性能具有决定性影响。然而,低维钙钛矿前驱体中的降解机制尚不明确,尤其是间隔阳离子在调控分解路径中的关键作用。本研究南昌大学胡婷和陈义旺等人揭示了低维钙钛矿前驱体的内在老化机制,发现间隔阳离子的引入从根本上调控了分解动力学。文章亮点揭示间隔阳离子介导的老化机制:首次系统阐明低维钙钛矿前驱体中GA与MA之间的不可逆加成-消除反应是导致性能衰退的关键路径。
在这项工作中,对1.84eV钙钛矿薄膜表面和底部界面的卤素离子分布进行了全面研究,结果表明在钙钛矿中存在严重的卤化物分布不均,这严重损害了器件的效率和稳定性。Yb3+离子与卤素阴离子之间的强配位调节了结晶动力学从而使富含Br和富含I区域分布均匀,从而产生了组成卤化物均匀分布的高质量钙钛矿薄膜。此外,Yb3+显著抑制了卤素迁移和离子交换过程,从而增强了相稳定性。
针对上述问题,浙江大学何海平、戴兴良和浙江工业大学李静等人提出了一种简单的“相再分布”策略,以抑制钙钛矿薄膜中的非辐射俄歇复合。具体而言,研究团队利用独特的挥发性铵盐作为调控剂,驱动结晶过程中低维杂质相的消除,在显著抑制俄歇复合的同时保证了薄膜的低损耗系数。文章亮点1.开发了挥发性铵盐驱动的“相再分布”策略,原位验证了结晶过程中低维钙钛矿杂质相的消除,实现了俄歇抑制和结晶优化。