氟掺杂氧化锡玻璃是钙钛矿太阳能电池商业化中最具潜力的基底之一,但其粗糙表面导致空穴传输层覆盖不均匀的问题长期存在。该研究为FTO基p-i-nPSCs的高效、高稳定性及可重复制备提供了新思路。文章亮点总结互补型HTL设计:PTAA与SAM在FTO粗糙表面的分区覆盖,解决了单一材料无法均匀覆盖的难题,降低界面能量损失。卓越稳定性:未封装器件在持续1000小时光照老化测试后效率零衰减,为FTO基p-i-nPSCs的工业化提供了可靠方案。
本研究印度理工学院SormathMahato和SamitK.Ray等人通过双Cs校正高角度环形暗场扫描透射电子显微镜,首次在原子尺度上揭示了混合卤化物钙钛矿纳米晶中Ruddlesden-Popper缺陷的精确结构。RPFs和晶界的应变分析表明,这些缺陷未引入深能级陷阱,反而通过局域载流子增强了辐射复合。文章亮点原子级缺陷调控:首次通过HAADF-STEM实现RPFs和GBs的原子级成像,揭示其无深能级陷阱特性,为缺陷工程提供新视角。
倒置(p-i-n)钙钛矿太阳能电池(PerSCs)相较于传统(n-i-p)结构,有望克服传输层的吸湿性限制。然而,其性能和稳定性常受限于疏水性空穴传输层的润湿性差及钙钛矿中的非辐射复合问题。本研究宁夏师范学院魏娟娟、阎云,北京化工大学于润楠和谭占鳌等人采用新型π共轭有机碱金属离子盐(Phen-OX)作为界面修饰材料,其兼具疏水性配体骨架和亲水性碱金属离子基团,具有两亲性。通过Phen-OX修饰阳极界面,可显著改善聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)表面的润湿性,并提升钙钛矿薄膜质量。此外,Phen-OX中的菲咯啉单元能与钙钛矿中未配位的Pb²⁺缺陷配位,抑制非辐射复合。同时,Phen-OX还促进钙钛矿结晶,最终实现效率达25.50%的高性能器件,并显著提升稳定性。
低n值准二维钙钛矿具有优异的稳定性,但其电荷传输效率较低。文章亮点:高效与稳定兼得:通过酪氨酸调控低n值相(n≤3),同时提升准二维钙钛矿的稳定性和效率。载流子传输突破:Tyr增强层间电荷耦合,载流子扩散长度超1μm,电子迁移率提升4倍,器件滞后效应显著降低。大规模应用潜力:72.47cm组件实现20.28%认证效率,为目前大面积准二维钙钛矿器件的最高纪录,展示了商业化前景。
然而,在多变量相互关联的复杂实验中实现高质量钙钛矿层的优化极具挑战。此外,研究还展示了发射面积为9.0cm的大面积深蓝光PeLEDs,为高性能钙钛矿显示技术的商业化提供了可行路径。
据科技日报8月10日报道,昆明理工大学研究人员开发出一种新型晶界稳定技术,成功解决了钙钛矿太阳能电池长期面临的效率与稳定性瓶颈问题,为高效太阳能电池的产业化应用提供了关键支撑。钙钛矿太阳能电池因成本低、光电转换效率高,被视为下一代光伏技术的核心方向。针对这一挑战,昆明理工大学研究团队提出了创新解决方案。这一成果有效破解了钙钛矿电池“短命”难题,为其在实际场景中的应用奠定了基础。
在这项工作中,通过SCAPS1D系统地研究了所提出的器件的结构,包括功率转换效率、HTL厚度、钙钛矿层、ETL以及温度、串联和分流电阻。所获得的器件具有1.46eV的开路电压,27.53mA/cm2的短路电流密度,填充系数为83.58%,效率为33.68%。HTL、钙钛矿吸收层和ETL的优化厚度分别为0.2、1.8和0.02微米(μm),而优化后每一层的掺杂浓度为1021/cm3。这项研究凸显了无铅钙钛矿在下一代太阳能电池中的潜力,并表明通过仔细的材料选择和优化可以获得高效率。
然而,宽带隙钙钛矿太阳能电池的本征不稳定性主要归因于多重离子迁移所引起的空位缺陷。本工作为利用超分子策略提升混合卤素宽带隙钙钛矿薄膜质量及其光照稳定性开辟了新途径。此外,得益于冠醚环外侧疏水氢原子的疏水屏障效应,冠醚修饰的WBGPSC展现出优异的湿度稳定性。进一步地,冠醚修饰的两端(2-T)全钙钛矿TSC效率高达28.44%。
分析师向Montel表示,随着装机容量的增加,德国电池开发商的利润预计将收窄,这与英国的市场发展趋势一致,而英国市场已然在应对饱和问题。德国的目标是在2045年前实现净零排放,观察人士认为电池储能是储存太阳能和风能等过剩电力以供后续使用的关键。来自英国市场的警示根据MontelAnalytics的数据,英国电力市场中电池的角色已经比德国更为超前,装机容量达到6.5吉瓦。然而,MontelAnalytics的高级分析师FintanDevenney表示:“英国电池储能的市场环境正变得愈发艰难。”
尽管配位稳定的晶格和溶液可加工性使混合A位钙钛矿成为高效稳定光伏器件的理想材料,但甲脒和铯之间的自发阳离子分离严重威胁器件性能。为解决这一问题,我们开发了一种双位点添加剂介导的结晶策略,通过双功能分子设计实现薄膜均质化并最小化界面损失。我们的研究为溶液化学设计、结晶控制和制造可扩展性提供了创新见解,为钙钛矿光伏商业化建立了稳健框架。



