论文概览宽带隙钙钛矿的稳定性是实现高效钙钛矿/硅叠层光伏器件的关键,但由于宽带隙钙钛矿中卤化物偏析导致的不稳定性仍然是一个重大挑战。结论展望本研究创新性地提出了一种离子位点竞争策略,通过精心设计的多Cl-源前驱体组分优化,实现了Cl离子在钙钛矿晶格与间隙位点的可控分布。
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。
关键原因之一是空穴传输层尚未完全匹配刮涂α-FAPbI3的要求。本工作为高性能、可规模化溶液加工的α-FAPbI3基钙钛矿太阳能电池提供了可行路径。研究亮点:混合自组装分子策略实现全程刮涂制备高质量空穴传输层与α-FAPbI3薄膜,解决了传统SAM在刮涂中易聚集、覆盖不均的问题。器件效率创刮涂倒置α-FAPbI3电池纪录,小面积达25.43%,迷你组件达22.94%,并展现出优异的界面钝化与能级对齐效果。
针对这一挑战,浙江大学陈红征团队提出了一种新型后处理策略——溶剂浴热退火,实现了大面积OSC活性层在空气环境下的高效热处理。结论展望该研究开发的STA技术成功解决了传统热退火在空气中导致的薄膜降解与性能下降问题,通过PFD溶剂浴实现均匀加热与有效保护。该空气兼容、可扩展的退火策略为有机太阳能电池的大面积制造与商业化应用提供了切实可行的技术路径。
创建了电力关键信息基础设施多样化动态重构的内生安全防护机制,发展了抵御电力系统未知威胁的主动防御理论。建立了多能流资源优化适配与自主学习动态调控机制,提出了能源系统多要素风险源建模、资源优化适配和自主学习能量调控方法,增强了多能流、强不确定下能源电力系统安全供能能力。
自组装分子因其能精细调控界面能级并提升电荷选择性,已成为有机太阳能电池中传统空穴传输层的有前景替代材料。本研究浙江大学李水兴、李寒莹和陈红征等人报道了一种螺环构型的自组装分子4PA-SAcF,作为高性能空穴传输层应用于有机太阳能电池。基于PM6:Y6的有机太阳能电池采用4PA-SAcF后实现了19.52%的光电转换效率,是该材料体系迄今报道的最高值之一。
本文浙江大学杭鹏杰和余学功等人提出了一种在二维钙钛矿中间层中引入n型调控的策略,通过将SbCl掺入PEAI基二维钙钛矿中,实现了2D层的n型掺杂,显著提升了电子密度,构建了增强的场效应以优化钙钛矿/C界面的钝化效果。叠层效率突破33%:单结宽带隙钙钛矿电池效率达23.20%,钙钛矿-硅叠层电池效率达33.10%,是目前报道的最高效率之一。
论文概览面对有机太阳能电池产业化过程中从卤化溶剂向绿色溶剂转换的关键挑战,浙江大学陈红征教授团队通过分子设计创新,在明星聚合物给体PM6中引入20%氯化二噻唑单元,成功开发出新型三元共聚物PM6-CITz20。该研究深入揭示了给受体相互作用调控成膜动力学与形貌的机制,为绿色溶剂加工高性能、可扩展OSCs提供了可行路径。
近日,一道新能与浙江大学硅及先进半导体材料全国重点实验室联合攻克薄片化TOPCon卡脖子难题取得突破,研究成果发表在国际太阳能协会会刊《SolarEnergy》。该项联合研究首次系统性揭示了热应力导致的可靠性风险机制并提出解决方案,为N型TOPCon光伏技术规模化降本提质提供了关键技术支撑。此次联合研究薄片化TOPCon核心难题,正是一道新能与浙江大学双方深度合作的典型成果。
9月8日,2025年《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”全球入选者正式发布。最早的钙钛矿发光二极管于2014年由剑桥大学报道,当时的器件亮度低、寿命短且效率低。为此,他们在钙钛矿晶界处引入了一种分子稳定剂,阻止离子在电场下的移动以防止钙钛矿LED的性能退化。赵保丹目前正在着手研究钙钛矿LED的微型化、阵列化和集成化,同时不影响其效率,而这正是目前的显示技术所难以实现的。