洛桑联邦理工学院、西北大学、多伦多大学、考纳斯理工大学和横滨东荫大学的研究人员最近实现了全无机钙钛矿太阳能电池有史以来最高的效率之一。这一过程使钙钛矿表面更能抵抗温度、湿度和其他环境条件,从而延长器件的使用寿命。无机钙钛矿太阳能电池可以通过使用二维/三维钙钛矿异质结构的表面钝化而受益。这一方法提高了无机钙钛矿太阳能电池和组件的效率,同时确保其在高温下的稳定运行。
溶液法制备的钙钛矿材料,结合现有硅基设施用于钙钛矿/硅叠层太阳能电池,因其低成本和高效率而备受关注。
S-R样品通过降低体相与表面空位密度,将Sr扩散势垒从2.59eV提高至2.83eV,实现偏析动力学“冻结”。此外,压缩晶格使热膨胀系数降至13.3×10K,与YSZ电解质实现近零热失配,显著缓解热循环应力。电化学阻抗谱与Arrhenius分析表明,其ORR活化能降至1.35eV,氧表面交换与电荷转移过程显著加速,证实抑制Sr偏析对阴极活性和耐久性的双重增益。d)S-GLSCF和e)S-RLSCF在700°C、1.0Acm下的稳定性。c)S-GLSCF和S-RLSCF阴极整体ASR的比较。
自组装分子因其能精细调控界面能级并提升电荷选择性,已成为有机太阳能电池中传统空穴传输层的有前景替代材料。本研究浙江大学李水兴、李寒莹和陈红征等人报道了一种螺环构型的自组装分子4PA-SAcF,作为高性能空穴传输层应用于有机太阳能电池。基于PM6:Y6的有机太阳能电池采用4PA-SAcF后实现了19.52%的光电转换效率,是该材料体系迄今报道的最高值之一。
然而,全球二次材料供应潜力仍未被充分探索,限制了未来的科学决策。本研究上海交通大学许振明等人采用定制化建模框架,分析了不同能源情景下五种光伏技术的二次材料供应潜力。结果显示,到2050年,累计材料需求和废物产生量预计分别达到705–1879兆吨和238–529兆吨。通过循环策略,二次材料的年供应比例预计从2020年的3.3%提升至2050年的43.4%–101.6%,其中银和碲可能实现供应过剩。
结论展望本研究通过引入磷基小分子TPP调控Me-4PACz/钙钛矿界面,实现了缺陷钝化、结晶调控与离子迁移抑制的协同优化,不仅在宽带隙钙钛矿电池中取得20.46%的高效率,更推动全钙钛矿叠层电池效率突破29.71%,并具备出色的长期稳定性。该工作为钙钛矿界面工程提供了新的分子设计思路与工艺路径,对未来高性能、高稳定性钙钛矿光电器件的开发具有重要指导意义。
基于此,倒置钙钛矿太阳电池实现了27.02%的PCE,并在连续光照、最大功率点跟踪2000小时后仍保持98.2%的初始效率。大面积组件认证稳态效率达23.18%;全钙钛矿叠层电池认证效率达29.07%。结论展望本研究通过引入双分子芳香相互作用的新颖设计,成功实现了钙钛矿晶体晶面沿面外取向生长与多重缺陷协同钝化,最终在单结、模块与叠层电池中均制备了高效稳定的光伏器件,进而为推动钙钛矿光伏技术走向产业化提供了可行的材料设计参考。
该工作表明,三元策略不仅有利于单结有机太阳能电池性能,也适用于多种宽带隙钙钛矿顶电池,为实现高效P/OTSCs提供了可行路径。可编程带隙匹配策略实现广泛兼容性通过调节L8-BO与mBZS-4F比例,有机底电池带隙可在1.42–1.47eV范围内连续调控,适配1.80–1.88eV多种宽带隙钙钛矿顶电池,具备强通用性与容错性。
本文北京化工大学赵彪和谭占鳌等人揭示了A位阳离子在锰溴化合物中的光物理功能,并设计了二甲氨基功能化的A位阳离子,以调控声子动力学、薄膜形貌和能级排列,从而在溶液加工的绿光无铅金属卤化物器件中实现了前所未有的效率。重要的是,二甲氨基中的甲基增强了A位阳离子的柔性,抑制了晶界形成。
胍盐和硫脲衍生物在抑制浅层和深层缺陷、调控钙钛矿结晶以及提升钙钛矿太阳能电池性能方面具有重要作用。本文河北工业大学陈聪、陕西师范大学刘生忠、成都理工大学蒲生彦和段玉伟等人设计了一种不对称的异硫脲-胍杂化二盐酸盐分子,将两种功能基团整合在噻唑骨架上,以克服长期以来被忽视的胍盐与硫脲添加剂之间的竞争关系。



