然而,实际应用过程中,钙钛矿太阳电池在高温、电场等外界因素作用下,效率会发生衰减,其中反偏压下的稳定性问题尤为严峻,成为制约电池实用化的关键难题。该成果为解决钙钛矿电池反向偏压稳定性的瓶颈问题提供了一种新的思路,有力推动了钙钛矿太阳电池的实用化。
针对这一关键问题,研究团队构建了集成式原位光谱表征平台,实现连续光照下稳态PL信号与TRPL信号的同步采集,从而直接获取钙钛矿纳米晶薄膜在真实工作状态下的载流子复合动力学。研究结果表明,在连续光激发的工作条件下,钙钛矿纳米晶薄膜的复合动力学主要受载流子与缺陷态相互作用调控:随着激发功率持续增加,光生载流子逐步填充缺陷态,从而抑制非辐射复合通道,最终表现为发光效率与TRPL寿命同步增长的现象。
牛津大学的一位研究人员发现,透明导电电极可使钙钛矿-硅叠层太阳能电池效率降低超过2%,损失与电阻、光学效应和几何因子权衡有关。基于此,Bonilla提出了一个统一的光学-电气模型,考虑了双端钙钛矿-硅叠层太阳能电池设计中的这些因素。而叠层电池通常采用中间或者背TCEs,这进一步降低性能。据Bonilla称,这些损失与实验结果一致,显示在氧化铟锡沉积、抗反射涂层或原子层沉积屏障层中微调,直接导致先进叠层电池的性能可测量提升。
针对这一问题,常州大学朱卫国课题组提出了一种基于挥发性固体添加剂1,3-二溴-5-碘苯的双相协同调控策略。该研究以“Dual-PhaseRegulationviaaVolatileMorphologyDirectorEnablesTrap-SuppressedOrganicSolarCellswith20.6%Eciency”为题发表在顶级期刊AdvancedMaterials上。径向分布函数与FT-IR光谱进一步证实了DBI优先与PM6的给体骨架发生非共价相互作用。时间演化分析显示适量DBI可促进PM6预聚集并同时抑制Y6的过度聚集。IR-AFM形貌图直观证实,适量DBI诱导形成了清晰、互穿的双连续相分离结构,而过量添加剂则导致相边界模糊、形成孤立域。
针对这一痛点,山东大学高珂团队联合多所高校设计合成了一种铂配合物基非富勒烯受体,通过分子结构调控实现介电常数提升与激子-振动耦合抑制的双重目标。研究意义能量损失调控新策略:通过金属配合物受体同时调控介电常数和激子-振动耦合,为降低OSC电压损失提供了明确的分子设计思路。通过FTPS-EQE与电致发光谱进一步量化了各损失分量,证明PH1D通过提升介电常数和抑制激子-振动耦合,是实现低能量损失的关键。
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。
理论计算表明,镧系离子掺杂在合金态中促进了相分离并促进离子迁移,而在相分离态中抑制离子迁移,形成“相钉扎”效应。该机制在合金态与分离相中形成了迁移势垒的相反趋势,同时驱动卤化物分离并在分离相中钉扎离子迁移。
铵基配体,无论是直接作为钝化剂还是以二维钙钛矿形式存在,一直是卤化物钙钛矿中最主要的缺陷钝化剂,对实现各类钙钛矿太阳能电池的最高效率做出了重要贡献。这一去质子化过程破坏了铵基与钙钛矿之间的相互作用,使钙钛矿重新暴露于光降解风险中。
开发了一种混合交叉指式背接触(HIBC)太阳能电池,通过整合全表面钝化与激光处理隧道接触,结合高低温工艺抑制复合并提升接触性能,实现27.81%的功率转换效率(接近理论极限的95%)和87.55%的填充因子(接近理论极限的98%)。
河南大学宋金生,李萌&斯图加特大学左巍巍报道了一种采用合理设计的4PACz寡聚物的共沉积策略。其中,三聚体tri-4PACz在溶解性和缺陷抑制之间实现了最佳平衡。表征证实,tri-4PACz能在界面形成高度有序、紧密排列的单层,其咔唑单元直立取向,有利于降低空穴提取势垒。瞬态光电流测量证实,tri-4PACz基器件的电荷收集寿命缩短至320ns,快于4PACz器件的617ns,说明其界面电荷提取速度更快。



