近日,中国科学院上海高等研究院光源科学中心研究人员成功将邻苯二甲酸氢钾作为多功能添加剂引入SnO2电子传输层,以同步改变ETL性质和SnO2/钙钛矿埋底界面。此外,KHP在ETL中均匀分布,并在热退火过程中逐渐扩散至埋底界面和钙钛矿层,进一步与未配位的Pb离子配位,降低钙钛矿的表面及体相缺陷密度,缓解薄膜内部应力。
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。
埋底界面尤其存在结晶质量差、缺陷密度高等问题。本研究南开大学陈永胜和刘永胜等人提出一种一步法策略,通过在钙钛矿前驱体溶液中引入有机阳离子卤化物盐,诱导在埋底界面自发形成近相纯二维钙钛矿。
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。
实现超过40%效率的钙钛矿/硅叠层电池,关键在于克服界面复合问题,同时不损害电荷提取效率或器件稳定性。研究发现,紧凑的Pip能够渗透并中和那些大分子无法触及的深层表面缺陷,而体积较大的PEA则协同组装成坚固的疏水覆盖层,保护界面免受环境应力影响。
提供了对双重钝化策略的全面评估,强调其在稳定高效钙钛矿太阳能电池中的潜力。b)钙钛矿太阳能电池在钙钛矿/Spiro界面使用金刚烷等离子体聚合物薄膜作为钝化层时的电流密度-电压曲线。双钝化钙钛矿太阳能电池的稳定性提升不仅归因于对潮湿环境的保护作用,还由于缓解了TiO2在紫外光辐射下光催化效应引起的降解。
论文概览钙钛矿太阳能电池的认证效率已突破26%,其中表面钝化技术是关键推动力。结论展望本综述系统梳理了铵盐基分子与2D钙钛矿钝化层的形成机制、光电特性与器件影响,明确指出区分二者结构对理解性能提升机制至关重要。
韩国高丽大学、中国天津大学、化学科学与工程协同创新中心(天津)和海河可持续化学转化实验室的研究人员报告了一种双界面分子定制钝化策略,可以改进钙钛矿发光二极管的设计。用于双界面钝化的无溶剂摩擦转移策略。为了解决这个问题,该团队开发了这种无溶剂的摩擦转移方法,该方法能够实现精确的分子沉积,同时保持钙钛矿薄膜的完整性。
同时,偶极钝化有效减轻了叠层器件互连层引入的NBG子电池的接触损耗,在全钙钛矿串联太阳能电池中表现出创纪录的30.6%的PCE。这标志着多晶薄膜太阳能电池的效率首次超过30%。
传统基于溶液的钙钛矿发光二极管钝化方法常引入二次缺陷。本研究天津大学张飞、高丽大学JinHyuckHeo和SangHyukIm等人提出一种分子定制双界面钝化策略,采用无溶剂擦拭转移方法,实现均匀分子沉积且不诱发二次缺陷。研究亮点:无溶剂擦拭转移技术避免二次缺陷采用固态擦拭法实现4-MPy与2-MPy在双界面的精准沉积,避免传统溶液法导致的膜层溶解、再结晶失控与溶剂残留问题。