通过对钙钛矿/C界面进行分子调控以减少缺陷密度,对实现高效稳定的倒置型钙钛矿太阳能电池至关重要。然而,取代基柔韧性对钝化性能的影响仍未得到充分理解。研究发现,柔性中心取代基显著增强了吡啶基团的电子云密度,从而提升了其钝化能力,同时抑制了分子聚集并促进了更好的界面接触。
作为深红光发射体的主要候选材料,全无机CsPbI薄膜通常因晶粒融合且缺陷态多而导致深红光钙钛矿LED性能不佳。本文上海交通大学陈悦天、缪炎峰和赵一新等人报道了一种通过大规模制备实现强空间限域、性能优异的深红光发射CsPbI纳米晶薄膜。
通过在亚稳区进行连续溶质补给的晶体生长,有效清除了微米级深度的碘空位;随后采用有机铵后处理进一步消除最表层残留空位。这种协同策略显著优化了载流子传输并抑制了非辐射复合,从而将单晶钙钛矿太阳能电池的效率从22.8%提升至25.5%。效率与稳定性同步大幅提升:单晶钙钛矿太阳能电池效率从22.8%提升至25.5%,同时T工作寿命从200小时延长至1000小时,是目前报道中效率最高、稳定性最突出的单晶钙钛矿太阳能电池之一。
溶液法制备的钙钛矿薄膜的结晶演化对其性能和稳定性至关重要。然而,由于在退火过程中观察多晶团簇动力学存在实验上的挑战,全无机钙钛矿的结晶动力学仍知之甚少。结果表明,增强的双香豆素与钙钛矿前驱体的相互作用促进了DIC-Cs+(δ相)异质晶种的自发形成。这项工作提供了对团簇生长过程的直接原位研究,指导了利用异质晶种制备高质量全无机钙钛矿薄膜的方法。
单分散胶体钙钛矿纳米晶的放大合成对其实际应用至关重要,但由于钙钛矿快速结晶的特性,其规模化合成仍然面临挑战,尤其是超小尺寸、单分散CsPbBr纳米晶的放大合成更为困难,常伴随纳米片副产物的生成。放大合成的CsPbBr纳米晶在480nm处呈现蓝光发射,半峰宽仅为21nm。该工作为超小纳米晶的规模化制备提供了解决方案,并提出了一种可推广的配体设计思路,助力高效钙钛矿光电器件的实用化发展。
钝化接触是实现高效晶体硅(c‑Si)太阳能电池全部潜力的关键赋能技术。过渡金属氧化物(TMOs)因其宽带隙、可调的功函数(WF)和有效的表面钝化能力,作为钝化接触层受到广泛关注。氧化镓(GaOₓ)具有超宽带隙(≈4.8 eV)、高电子迁移率以及因其丰富的固定电荷而具有优异的场效应钝化能力,但其在钝化接触中的应用尚未被探索。
钙钛矿基叠层太阳能电池是下一代光伏技术的关键。作为核心组成部分,载流子传输层(CTL)在单结与叠层钙钛矿电池中均面临界面接触不良和载流子传输效率低等问题。
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。
单片钙钛矿/CuSe串联太阳能电池在串联构型中具有独特优势,包括理想的带隙配对、全薄膜结构、优异的抗辐射能力和出色的稳定性。这项工作使单片钙钛矿/CIGS串联电池与领先的钙钛矿/硅和钙钛矿/钙钛矿技术相媲美,为下一代光伏技术提供了可扩展、多功能的框架。研究亮点:效率突破:研制出效率超过30%的单片钙钛矿/CIGS串联太阳能电池,创造了该体系的新纪录,显著缩小了与钙钛矿/硅串联电池的效率差距。
本文东华大学王宏志和张青红等人开发了一种无损封装策略,以实现空气处理PSCs的全生命周期管理。本工作为空气处理PSCs的全生命周期管理提供了一条有前景的途径。