近期,中国科学院半导体研究所游经碧研究员领导的团队发现,基于MACl制备的钙钛矿薄膜存在垂直方向上氯分布不均匀的问题,主要原因是MACl中的氯离子在钙钛矿结晶过程中迅速迁移至上表面引起富集。基于所开发的氯元素均匀分布的钙钛矿薄膜,团队研制出经多家权威机构认证、光电转换效率为27.2%的钙钛矿太阳能电池原型器件。该研究实现了钙钛矿太阳能电池效率与稳定性方面的协同提升,将为其产业化发展提供重要支撑。
为此,我们提出了一种晶界能带反转策略,采用二丁基二硫代氨基甲酸铅作为界面钝化剂,同时实现了对1.68eV宽带隙钙钛矿薄膜的缺陷钝化以及晶界与晶粒间能带弯曲方向的反转。结合对空位缺陷的钝化作用,基于该策略的倒置结构器件实现了22.2%的功率转换效率,是目前空气中制备的1.68eV宽带隙钙钛矿电池中最高效率之一。本研究通过晶界能带反转策略,成功实现了高效率与环境制备的兼容性,推动了钙钛矿光伏技术的产业化进程。
为此,作者提出了一种晶界能带反转策略,采用二丁基二硫代氨基甲酸铅作为界面钝化剂,同时实现了对1.68eV宽带隙钙钛矿薄膜的缺陷钝化以及晶界与晶粒间能带弯曲方向的反转。本研究通过晶界能带反转策略,成功实现了高效率与环境制备的兼容性,推动了钙钛矿光伏技术的产业化进程。第一性原理计算与系统表征进一步证实,PbDBuDTC的官能团可有效钝化钙钛矿晶格中的空位缺陷,抑制非辐射复合。
SnO纳米颗粒溶液是目前制备高效溶液法钙钛矿太阳能电池中电子传输层的重要浆料。本文南京工业大学晁凌锋、夏英东和陈永华等人报道了一种磷酸盐缓冲合成策略,可有效稳定SnO胶体。基于此,钙钛矿太阳能电池实现了26.40%的高能量转换效率,并表现出优异的工作稳定性。精准调控表面化学状态,优化器件性能在弱碱性缓冲条件下,SnO薄膜表面羟基与氧空位达到平衡态,促进电荷提取、降低界面复合,最终使钙钛矿太阳能电池效率提升至26.40%。
本文苏州大学袁建宇等人报道了一种高效的原位熵配体工程策略,使用双磷酸酯来提升有机-无机杂化FAPbI量子点的分散性和电荷传输性能。研究亮点:效率突破:认证效率达18.23%通过DEHP熵配体工程,量子点太阳能电池实现18.68%的最高效率,是目前报道的最高效率之一,彰显该策略在提升器件性能方面的强大潜力。
无机钙钛矿太阳能电池实现了超过21%的创纪录效率。团队成功解决了长期存在的难题,发明了一种在完全无机钙钛矿太阳能电池上制造耐用保护层的方法。解决退化问题限制钙钛矿太阳能电池采用的主要障碍是快速降解,暴露于湿度、温度或压力等波动的大气条件下,会导致钙钛矿材料在效率和材料性能上迅速下降。
本研究普渡大学窦乐添等人设计了一种带有乙二醇醚侧链的离子液体——甲氧乙氧甲基-1-甲基咪唑氯化物,通过与NiO的协同作用调控钙钛矿生长并稳定埋底界面。MEM-MIM-Cl通过与欠配位Pb发生螯合作用,诱导形成新型中间相,从而抑制缺陷及缺陷诱导的降解。此外,昼夜循环老化测试表明器件具有前所未有的抗疲劳性能,突显了MEM-MIM-Cl在同步提升效率与操作稳健性方面的双重作用。
钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池兼具高效率与低成本的优势,具有巨大的发展潜力。近期,《自然》杂志同时发表的两项柔性钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池的研究,报道了该方向效率及稳定性的重大进展。图1.使用双缓冲层氧化锡的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池,性能分析及各项参数对比。最终研制出的柔性钙钛矿-晶硅叠层电池效率高达33.6%,开路电压达到2.015V。
本研究西安交通大学袁方和吴朝新等人合成了包括PPYABr、FPPYABr和3FPPYABr在内的新型共轭间隔层,并与传统的PEABr和低共轭PPABr进行对比。基于3FPPYABr的天蓝色器件实现了12.26%的外量子效率。这一发现为设计功能性钙钛矿添加剂提供了重要指导。氟化共轭间隔层实现高效天蓝光器件:3FPPYABr通过平衡相分布、提升电子迁移率与薄膜质量,使器件EQE突破12%,跻身高性能蓝光钙钛矿LED行列。
工艺革新:低成本高量产,破解行业“不可能三角”DBC3.0Plus技术成功破解高效、成本、量产的行业“不可能三角”,展现出极强的产业化适配能力。此次论坛上DBC3.0Plus技术的全面亮相,不仅彰显了一道新能在n型电池细分领域的技术沉淀,更提供了高效率、低成本、高量产适配的协同解决方案,为新能源产业加速转型赋能。