近年来,自组装单分子层因其超薄特性、优异界面钝化能力以及可精确调控的能级,成为空穴传输层领域备受关注的新兴候选材料。然而,实现自组装单分子堆积密度、电荷传输效率与缺陷钝化之间的最佳平衡仍是一项挑战。近日,河南大学陈石团队在《NatureCommunications》期刊发表题为“Flexibilitymeetsrigidity:aself-assembledmonolayermaterialsstrategyforperovskitesolarcells”的研究论文。该研究提出了一种SAM材料协同设计策略,通过结合柔性头部基团与刚性连接基团来实现这一目标。
近日,商用大尺寸钙钛矿叠层太阳电池效率迎来了技术突破。成都高新区企业成都晶信明能光伏科技有限公司自主研发的210mm半片商用大尺寸钙钛矿/晶硅两端叠层太阳电池,获中国福建省计量科学研究院权威认证,光电转换效率突破至30.54%(正扫)、31.27%(反扫),达到国际领先水平。2025年,其获批的钙钛矿—晶硅叠层太阳电池扩建项目落地于成都高新西区,预计将进一步推动叠层电池组件技术开发,推动该技术商业化应用落地。
然而,Sn–Pb钙钛矿存在大量缺陷态,尤其是在界面处,主要源于Sn的化学不稳定性及晶体结构的固有弱点。本综述东南大学李桂香、扬州大学温相丽和丁建宁等人系统探讨了Sn–Pb钙钛矿中表面/界面缺陷的类型及其形成机制,深入分析了缺陷钝化机制,并总结了最新的钝化策略进展及其对器件性能的影响。
值得注意的是,具有角共享无机链的4-乙氨甲基吡啶铅溴2Pb3Br10表现出类聚合物的柔性特征,这一性质为其熔融过程提供了构象自由度,使其能在70K的宽温区间内稳定熔融,并通过快速淬冷工艺实现大面积非晶玻璃的制备。最终,基于非晶2Pb3Br10玻璃的X射线探测器实现了高达8581.7μCGyair-1cm-2的灵敏度和在低剂量率下的多像素快速成像。华东理工大学材料科学与工程学院硕士研究生朱雨晨为论文的第一作者,侯宇教授、杨化桂教授和杨双教授为本论文的通讯作者。
解决由残留PbI引起的光不稳定性问题,对于同时实现高功率转换效率和优异稳定性至关重要。使用盐酸胍法辛作为添加剂或界面修饰剂来调控钙钛矿薄膜,将晶界处不稳定的残留PbI转化为稳定的二维钙钛矿,从而抑制钙钛矿薄膜的光分解和离子迁移,稳定晶界。结果表明,采用GUFCI的p-i-n型倒置钙钛矿太阳能电池实现了26.19%的冠军效率,并显著提升了操作稳定性。
有机太阳能电池的代表性图像。来自高丽大学和东国大学的一组研究人员创造了一种用于有机太阳能电池的新型分子涂层。据该团队称,这项创新现在使单个设备能够同时充当太阳能电池和光电探测器,而无需进行通常的权衡。经过测试,研究人员发现它在室内达到了28.6%的效率,优于传统涂层。这一突破可以为新一代无电池传感器和可穿戴设备提供动力,使室内电子产品更便宜、更高效、更可持续。
钙钛矿太阳能电池正在达到令人印象深刻的功率转换效率,但长期耐用性仍然是影响现实世界的主要障碍。NREL团队建议研究钙钛矿太阳能组件的耐用性—首先将它们放置在室外。该团队概述的建议提供了研究重点的转变,不仅仅考虑钙钛矿的效率。钙钛矿已被证明在利用阳光转化为电能方面非常有效,但随着耐用性问题的工作仍在继续,该技术的商业化已经滞后。
金属卤化物钙钛矿因其卓越的光电性能而备受关注。碱金属掺杂策略已被证明能够有效地调节晶粒尺寸、控制结晶动力学,并调整钙钛矿的带隙特性。本研究采用第一性原理计算揭示了碱金属种类的选择及其相应的掺杂方法对CsPbBr3钙钛矿的电子性质和离子迁移动力学有着显著不同的影响。同时,计算表明碱金属间隙占据通过同时扩展扩散路径和加强Br-相互作用来抑制卤化物离子迁移,使钙钛矿晶格中的迁移势垒从0.113eV增加到0.902eV。
溶液法制备的钙钛矿太阳能电池是低成本、轻量化及可穿戴电源的潜力之选,其制备工艺的便携性、可扩展性与图案化能力是应用推广与落地的关键。在此,谭付瑞教授团队提出了一种基于马克笔的大面积、可图案化、可循环钙钛矿薄膜书写技术。基于上述无掩模、无激光工艺制作的马克笔书写碳电极钙钛矿太阳能组件,在刚性基底和柔性基底上分别实现了16.3%和14.5%的光电转换效率。
IMDEANanoscience(马德里)、EPFL、蔚山科技大学和其他合作者的研究人员最近开发了一种钙钛矿太阳能电池,其认证效率为25.2%,接近目前26.7%的世界纪录。还制造了一个25平方厘米的微型模块,在1,100小时后仍有22.1%的效率,保持了85%以上的初始性能—对于放大的钙钛矿器件来说,这是一个令人印象深刻的结果。这标志着向商业化迈出了一步,因为新材料克服了长期存在的效率损失和不稳定性等问题,这些问题限制了钙钛矿的部署。



