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。
S-R样品通过降低体相与表面空位密度,将Sr扩散势垒从2.59eV提高至2.83eV,实现偏析动力学“冻结”。此外,压缩晶格使热膨胀系数降至13.3×10K,与YSZ电解质实现近零热失配,显著缓解热循环应力。电化学阻抗谱与Arrhenius分析表明,其ORR活化能降至1.35eV,氧表面交换与电荷转移过程显著加速,证实抑制Sr偏析对阴极活性和耐久性的双重增益。d)S-GLSCF和e)S-RLSCF在700°C、1.0Acm下的稳定性。c)S-GLSCF和S-RLSCF阴极整体ASR的比较。
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。
掺入钙钛矿晶格、表面及晶界,而非仅作为表面 / 晶界添加剂,实现缺陷钝化、能级调制、晶格调整及晶相调控。3. 光伏性能表征小面积电池性能(n-i-p 结构:FTO/TiO₂/FAPbI
₃/spiro-OmetaD/Au):外部量子效率(EQE)计算的光电流与 J-V 测试偏差≤1.5%,验证性能可靠性。大面积电池性能1.0 cm² 电池 PCE 达 22.7%(Jsc=24.8 mA cm
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
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
&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
的延长。其中,选用PM6:BTP-eC9作为活性层,MeOF-NaPACz 为空穴传输层的OSC器件PCE达19.72%,是目前该体系的最高效率之一。本工作为SAM分子设计以及提升有机太阳电池性能
钙钛矿光伏研究提供了崭新的理论与技术范式。团队发现环境湿度仅相差5%,便会显著影响电池性能,这一量化发现为行业标准制定筑牢根基。目前,他们正与国家光伏产业计量测试中心等权威机构深入沟通,期冀将相关成果