本文系统综述了钙钛矿太阳能电池在反向偏压下的失效机制,全面梳理了反向偏压稳定性的最新研究进展,重点剖析了反向击穿电压阈值与其电学演化规律,深入探讨了器件老化行为的诱因及稳定性提升策略,并评述了相关原位表征技术的应用进展。最后,本文进一步提出了通过机器学习辅助逆向设计材料体系、构建动态载流子输运模型等创新性解决方案,为攻克反向偏压稳定性这一关键科学难题提供了新的研究思路。
基于此,新加坡国立大学MingyangWei、SoMinPark和侯毅教授团队的最新综述系统性地总结了钙钛矿基叠层太阳能电池领域的前沿进展与技术挑战。钙钛矿/硅叠层电池效率达34.6%,全钙钛矿叠层效率突破30.1%,展现了轻量化、低成本的优势。
▲低碳院在钙钛矿基薄膜叠层太阳能电池领域重要研究成果发表在《NatureEnergy》在当今全球能源转型和“双碳”目标的推动下,高效、绿色、低碳的新能源技术成为关键。依托国家能源集团科技创新项目,低碳院成功开发出高性能钙钛矿基薄膜叠层电池,该电池具有突破传统单结电池理论效率极限的能力。
近日,国家能源集团低碳院与北京理工大学合作发表论文“Inhibiting defect passivation failure in perovskite for perovskite/Cu(In,Ga)Se2 monolithic tandem solar cells with certified efficiency 27.35%”见刊《Nature Energy》(影响因子60.1),标志着低碳院在新一代太阳能电池领域取得重要研究进展,双方合作开发的钙钛矿-铜铟镓硒薄膜叠层太阳能电池获得了27.35%的转换效率,超过了近期美国国家可再生能源实验室(NREL)公布的韩国团队26.3%的世界纪录。
在当今全球能源转型和“双碳”目标的推动下,高效、绿色、低碳的新能源技术成为关键。依托国家能源集团科技创新项目,低碳院成功开发出高性能钙钛矿基薄膜叠层电池,该电池具有突破传统单结电池理论效率极限的能力。
自组装单层作为空穴传输层自2018首次报道年以来,因其优异的电荷传输特性和极低的寄生吸收,在钙钛矿和有机光伏领域引起了国内外的广泛关注。研究结果表明,非稠环的噻吩拓展可以改变SAM的分子堆积行为,促进更致密的π-π堆叠,从而实现了更大的偶极矩、快速的空穴提取能力和减少的电荷复合。此外,烷基链的延长有利于增大分子的溶解性,提高单层分子排列的有序性。该工作为高效SAM的设计提供了新思路。
研究进展,物理学报,2018, 67, 2,027302. A. Shabaev, Al. L. Efros, A. J. Nozik, Multiexciton Generation
。图框2 a展示了全钙钛矿叠层电池与组件在效率和稳定性方面的研究进展时间轴。b部分呈现了全钙钛矿叠层电池中典型通用复合结(TRJs)的演变过程,其中BCP代表浴铜灵,PCBM为-苯基-C61-丁酸甲酯
TOPCon技术上的持续创新、面向中期发展的BC(背接触)专利技术储备,以及面向未来光电转换效率30%+目标的钙钛矿叠层电池研究进展。这一由近及远、层次清晰的技术布局,为行业高效发展勾勒出一条坚实的立体化
Perovskite Solar Cells: An Emerging Eco-Friendly Photovoltaic Technology”。本文详细概述了全无机含 Sn 钙钛矿的研究进展,特别