钙钛矿太阳能电池的长期运行稳定性仍是主要挑战,尤其是由光致晶格动力学引起的光机械不稳定性。本研究山东大学王亮,刘倩和于伟泳等人开发了一种原位聚合策略,使用单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐,在钙钛矿薄膜退火过程中聚合形成柔软的交叉链接聚合物。该聚合物作为晶界隔离层,实现了钙钛矿晶粒之间的物理空间隔离,有效缓解了光致晶格膨胀和应力/应变积累,同时抑制了离子迁移和应变诱导的缺陷演化。系统实验...

论文概览自组装单分子层(SAMs)由于其独特的调节能级排列和界面质量的能力,成为反式钙钛矿太阳能电池(PSCs)中有前景的空穴传输层(HTLs)。然而,广泛使用的SAM分子MeO-4PACz存在分子聚集、与钙钛矿前驱体的润湿性差以及电导率低等问题,这些都限制了高质量钙钛矿薄膜的形成和有效的电荷提取。本文提出了一种理性化的SAM均匀化策略,通过共组装引入两种定制设计的共价有机框架(COFs)--PT-COF和Zn-PT-COF,来改善MeO...

有机太阳能电池要实现其大规模商业化应用,发展具有高耐受性的厚膜活性层至关重要,但后膜性能往往受限于活性层增厚导致的电荷传输能力下降和复合损失加剧。因此,理解和优化厚膜器件中的电荷传输行为是实现高性能的关键。鉴于此,山东大学殷航教授、郝晓涛教授、张茂杰教授和北航孙艳明教授等人近期在期刊《Nature Communications》发文,题为"Critical length screening enables 19% efficiency in thick-film ...

钙钛矿太阳能电池因其优异的光电转换效率和简单的制备工艺而备受关注,但在光照和高温等运行条件下的稳定性不足仍是其商业化应用的主要障碍。钙钛矿界面处的未配位离子及其不稳定的对应离子不仅导致效率衰减,还会引发严重的离子迁移,诱发相分离和薄膜分解。本研究西北工业大学陈睿豪和王洪强等人提出并实验验证了一种可同时锚定阳离子和阴离子缺陷的界面修饰策略,以4.5-二氰基咪唑为例,实现了对未配位离子缺...

钙钛矿太阳能电池因其高效率和低制造成本的潜力而受到广泛关注,但在实际应用中,长期稳定性、大面积模组性能衰减等问题,是制约其产业化的关键瓶颈。与传统金属电极相比,碳电极具备成本低、稳定性高、疏水性好等优势,有利于改善电池的整体稳定性;而且碳电极契合印刷制备工艺,被认为是实现全印刷钙钛矿模组的理想选择。然而,令人困扰的是,碳基模组的光电转换效率长期以来仍大幅落后于金属电极器件。近日,北京大...

来自北京理工大学、北京怀柔实验室和其他中国学术机构的研究人员研究了沉积在平滑铜铟镓硒化物 (CIGS) 衬底上的钙钛矿薄膜,从而提高了叠层太阳能电池的性能和稳定性。他们发现这些钙钛矿薄膜表现出拉伸应力,通过削弱界面处的键合相互作用,最终影响器件特性,起着至关重要的作用。该团队的方法将钙钛矿材料的独特优势(例如可调带隙和低成本制造)与 CIGS 衬底的强大稳定性和成熟技术相结合。这种混合架构有望开...

京都大学等组成的研究团队开发出了一种使用锡替代铅的钙钛矿太阳能电池新制法。传统方法难以做出超过1厘米见方的尺寸,而新方法成功制作出了7.5厘米见方的电池。这种降低了环境负荷的锡钙钛矿太阳能电池在欧洲等地受到瞩目。研究团队将通过创业公司推进量产技术的开发。采用京都大学开发的新制法制备的7.5厘米见方锡钙钛矿太阳能电池(供图: 京都大学若宫淳志教授)显微镜观察可见,传统方法㊧存在间隙,新方法可...

中国科学院物理研究所科研团队近期开发出一种新型三明治结构缓冲层,有效提升了半透明CsPbI3钙钛矿太阳能电池的性能与可扩展性。这项钙钛矿太阳能电池技术突破采用MoOX/Ag/MoOX复合结构作为缓冲层,为光伏器件设计提供了新的思路。研究团队设计的MoOX/Ag/MoOX缓冲层通过银层与钼氧化物之间的界面反应形成Ag2MoOX,显著改善了载流子传输与收集效率。基于该技术制备的0.50平方厘米半透明CsPbI3电池器件实现了18.8...

南京大学、国防技术国家创新研究院、北京理工大学、中国科学院(CAS)、仁烁光能(苏州)和澳大利亚国立大学(ANU)的研究人员开发了一种偶极钝化策略,该策略同时降低了混合Pb-Sn钙钛矿埋在界面处的缺陷密度,并能够在HTL/钙钛矿界面处进行精确的能级调整。图片来源: Nature这种偶极诱导的钝化增强了界面处的欧姆接触,促进了高效的空穴注入HTL,同时将电子从HTL/Pb-Sn钙钛矿界面中驱离。该方法将载流子扩散长度增加...

钙钛矿异质结的合理设计对提升钙钛矿太阳能电池(PSCs)的效率和运行稳定性至关重要。然而,传统方法在纳米尺度上精确控制界面相纯度及实现共形异质结覆盖方面面临挑战。本研究香港城市大学朱宗龙、伦敦帝国理工学院Nicholas J. Long和中南大学李博等人提出了一种"软-软"相互作用引导策略,通过在有机阳离子溶液中引入二甲基硫醚(DMS)作为软路易斯碱添加剂,调控钙钛矿异质结的形成。所得DMS调控的PSCs实现了高达...