宽带隙钙钛矿太阳能电池因吸收层结晶质量差导致严重的开路电压损失,限制了其效率提升。本研究中南大学曾强和刘芳洋等人在关键原料甲脒碘合成过程中同步合成了一种新型配合物——次磷酸甲脒,发现其可促进钙钛矿结晶。相应冠军器件实现了23.26%的效率和1.26V的开路电压。未封装器件在空气中储存1400小时后仍保持80%以上的初始效率。
科技日报记者从南京工业大学获悉,该校科研团队采用“全真空热蒸发”技术,制备出0.066平方厘米的钙钛矿光伏器件,光电转换效率高达25.19%,且该器件在持续工作超过1000小时后,性能依然保持在95%以上。这种方法全程无溶剂,工艺控制精准,膜层均匀致密,被认为是将高性能钙钛矿光伏器件从实验室推向生产线的“理想候选人”。借助这些独特技术,团队攻克了钙钛矿光伏器件效率瓶颈,将小面积电池效率提升至25.19%,更实现了器件的工作稳定性。
中国几所大学的研究人员报告说,通过引入三氟甲磺酸钠作为双功能离子调节剂,钙钛矿太阳能电池制造取得了进展。本研究建立了一种综合分子水平策略,用于调节钙钛矿体系中的结晶动力学和缺陷化学。NaOTF介导的离子调控框架为高效、长期稳定的钙钛矿太阳能电池的设计提供了一种通用且可扩展的途径,为下一代光电器件中的受控晶体生长和缺陷钝化提供了宝贵的指导。
解决这一相不稳定性问题对于释放钙钛矿太阳能电池在实际应用中的全部潜力至关重要。然而,碘引导的相变对钙钛矿的结构完整性构成了重大威胁。这项研究,通过在前驱体中策略性地引入噻二唑异构体,制备了光活性相稳定的钙钛矿,用于高效太阳能电池。
天大叶龙、江西理工黄斌团队创新性地提出侧链工程策略,设计非芳香族侧链的PMMA与芳香族侧链的PBMA两种绝缘聚合物,系统调控其在PM6:Y6活性层中的分布行为,实现效率与拉伸性的协同提升。这种动力学差异进一步印证了PMMA通过促进给体相有序化而优化器件性能的机制。PMMA凭借其优异的相容性、高扩散能力与非共价作用位点,在PM6非晶区形成缠结网络以耗散应力,同时在晶区促进分子有序堆积以保障电荷传输。
华南理工大学段春晖团队联合西湖大学、上海大学等多单位,提出了一种面向“太阳能窗”应用的可规模化聚合物给体PPT-3。技术亮点1.可规模化合成:采用无锡DArP法,成功将PPT-3合成规模从毫克放大至20克,产量80%,材料成本仅6.1USD/g。结论展望本研究通过理性分子设计与绿色合成路径,成功开发出可规模化聚合物给体PPT-3,实现了18%的高效有机太阳能电池与120cm、AVT40%、PCE=6.69%的半透明组件,首次在材料合成、器件性能与制造成本之间实现了高效平衡。
宽带隙钙钛矿太阳能电池因吸收层结晶质量差导致严重的开路电压损失,限制了其效率提升。本研究中南大学曾强和刘芳洋等人在关键原料甲脒碘合成过程中同步合成了一种新型配合物——次磷酸甲脒,发现其可促进钙钛矿结晶。相应冠军器件实现了23.26%的效率和1.26V的开路电压。未封装器件在空气中储存1400小时后仍保持80%以上的初始效率。
钙钛矿材料的相不稳定性仍是其光伏实际应用中的主要障碍。此外,2NTD有效抑制了I/I物种的形成,钝化了相关陷阱态,从而减少了由有害碘物种引起的钙钛矿薄膜自降解行为。这一改进显著提升了钙钛矿在富碘环境下的结晶性和相稳定性。研究亮点:高效稳定的倒置钙钛矿太阳能电池:通过2NTD调控FA构型熵,实现26.63%的高效率,并显著提升器件在高温与光照下的长期稳定性。
低温制备的碳基钙钛矿太阳能电池因其稳定性高和成本低而受到关注,但其性能受限于空穴传输层与碳电极之间的低效电荷传输。本研究香港城市大学朱宗龙、大连理工大学王宇迪和史彦涛等人提出使用羧基功能化氧化石墨烯作为Spiro-OMeTAD的掺杂剂,实现了无需氧气激活的p型掺杂,促进了界面电荷转移并固定了锂离子,从而同时提升了器件性能与稳定性。
近日,香港城市大学科研团队在光伏能源领域取得崭新突破,成功研发出适用于户外环境的高效耐用钙钛矿太阳能电池,有望推动太阳能发电广泛普及,并推进世界各地达至碳中和目标。团队以此技术制备的倒装式钙钛矿太阳能电池,能提升其稳定性及效率至同类电池的最高水平。任教授表示,配以新技术的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率由原本的25.8%提升至26.92%,在高温85°C下连续运行1000小时仍不衰减。



