论文概览钙钛矿太阳能电池凭借高功率转换效率(PCE)和低成本制备优势,成为光伏领域的研究热点。其中,采用镍氧化物(NiOₓ)/ 自组装单分子层(SAM)作为空穴传输层(HTL)的倒置钙钛矿太阳能电池(p-i-n 型),因结构简单、兼容性强,更具产业化潜力。然而,NiOₓ表面存在 Ni²⁺和 Ni³⁺混合价态的固有问题,不仅导致 SAM 层难以均匀生长,影响电荷传输效率,高活性的 Ni³⁺还会加速钙钛矿材料分解,严重制约器件的稳定性...

金属卤化物钙钛矿-硅叠层太阳能电池为突破单结器件的效率极限提供了有前景的路径,其中宽带隙(WBG)钙钛矿顶电池的优化仍是关键。本文中国科学院半导体研究所蒋琦和游经碧等人通过在铷合金化钙钛矿组分中引入三聚氰胺碘化物(MLAI)添加剂,抑制了薄膜相分离与非均匀性,并提升了载流子迁移率。优化后的1.68 eV宽带隙钙钛矿太阳能电池展现出优异的电荷传输性能和极低的非辐射复合损失,实现了开路电压(VOC)1.31 V、...

界面偶极分子在实现高性能钙钛矿太阳能电池(PSCs)中起着至关重要的作用。然而,它们在界面处的随机分布常常限制了其有效调控界面能级和载流子提取的能力。本文南京工业大学晁凌峰、夏英东和陈永华等人报道了一种双功能不对称分子N-(1-羧乙基)亚氨基二乙酸三钠盐(MGDA-3Na),它能够在SnO₂和钙钛矿界面上实现定向排列和稳定锚定。MGDA⁻阴离子中的甲基侧链诱导了分子内电子极化和偶极子重新取向,促进了在SnO₂...

柔性钙钛矿太阳能模块(f-PSMs)是当前可再生能源技术中的关键创新,为实现可持续高效能源解决方案提供了路径。然而,在不牺牲效率或不增加材料成本的前提下实现运行稳定性仍然是一个重大挑战。本研究萨里大学Zhang Wei、S. Ravi P. Silva、中国科学院成会明院士、侯鹏翔、武汉理工大学卜童乐、电子科技大学白赛等人探索了将单壁碳纳米管(SWCNTs)作为窗口电极应用于可扩展f-PSMs的制造,实现了超过20%的卓越功率...

宽带隙钙钛矿太阳能电池是叠层太阳能电池的关键组成部分,但其在环境空气中的制备--工业规模化的重要前提--会引入大量的晶界缺陷,从而阻碍电荷传输。为此,我们提出了一种晶界能带反转策略,采用二丁基二硫代氨基甲酸铅(PbDBuDTC)作为界面钝化剂,同时实现了对1.68 eV宽带隙钙钛矿薄膜的缺陷钝化以及晶界与晶粒间能带弯曲方向的反转。开尔文探针力显微镜结果表明,PbDBuDTC处理反转了晶界与晶粒内部的功函数差异,...

宽带隙钙钛矿因其可通过混合卤化物组分实现可调带隙(1.5–2.3 eV),而被广泛应用于叠层太阳能电池。然而,开路电压损失仍然显著,尤其是在高溴(Br)含量下带隙增大至约1.95 eV时。高Br掺杂通常会导致体相内卤化物分布不均匀,从而造成严重的相分离和载流子复合增强。鉴于此,2025年12月1日武汉大学Shun Zhou&方国家&柯维俊于EES刊发卤化物混合抑制策略用于1.95 eV宽带隙钙钛矿,实现高效三结叠层太阳能电池...

柔性钙钛矿太阳能电池(f-PSCs)在可穿戴电子、车载集成和物联网设备中具有广阔前景,但其在多样化应用场景下的机械可靠性尚未得到充分理解。实际应用中,f-PSCs可能承受动态弯曲、大曲率与小曲率静态变形等多种应力模式,导致不同微观结构区域应力积累。然而,针对这些场景特异性失效的统一策略仍然缺乏。本研究香港城市大学Alex K-Y. Jen、西安交通大学Xinyi Zhu、吴朝新和董化等人开发了一种利用两性离子凝胶单...

金属卤化物钙钛矿量子点(PQDs),特别是甲脒三碘化铅(FAPbI₃)量子点,因其理想的光学性能和稳定的相结构,在高效率太阳能电池中备受关注。然而,实现FAPbI₃量子点理想的胶体分散性和电荷传输仍具挑战。本文苏州大学袁建宇等人报道了一种高效的原位熵配体工程策略,使用双(2-乙基己基)磷酸酯(DEHP)来提升有机-无机杂化FAPbI₃量子点的分散性和电荷传输性能。DEHP的支链2-乙基己基尾部增加了构型熵,改善了溶剂相互...

氧化锡(SnO2)是钙钛矿太阳能电池(PSCs)中极具潜力的电子传输层(ETL)材料,但其溶液法制备的薄膜常存在固有缺陷,易导致非辐射复合,限制器件性能并阻碍商业化应用。引入添加剂是降低ETL缺陷、提升载流子传输性能的有效策略,而深入理解其在埋底界面处的具体作用机制,对材料理性设计尤为关键。近日,中国科学院上海高等研究院光源科学中心研究人员成功将邻苯二甲酸氢钾(KHP)作为多功能添加剂引入SnO2电子传输层,以...

12月1日获悉,工程材料研究院新能源光伏技术团队自主研制的1.68eV(电子伏特)宽带隙钙钛矿太阳能电池,经权威第三方专业测试机构认证,以25.05%的光电转换效率第3次刷新世界纪录,在钙钛矿光伏技术领域持续领跑,为中国石油加快大型清洁电力基地建设和油田分布式清洁能源替代奠定了坚实基础。"把钙钛矿单结电池做到极致,是钙钛矿叠层电池发展的技术基础。"工程材料研究院新能源材料研究中心主任蒋龙说。2020年以来...