AM重磅:一篇全览中国学者连续5篇钙钛矿相关研究

文摘   2024-11-20 07:55   福建  

1:基于三步抑制策略的高效刮刀涂布宽禁带串联钙钛矿太阳能电池

武汉工程大学郑文文,武汉大学Dexin Pu,方国家和柯维俊等人提出了一种三步限制策略,利用功能性甘氨酸酰胺盐酸盐来调节前核化聚集、抑制过度的异质核化并减缓结晶过程,从而实现对钙钛矿薄膜形成过程的全面控制。这种方法促使晶粒增大、缺陷密度降低,并获得高度定向的宽带隙钙钛矿薄膜,具有显著延长的载流子寿命,从而使得1.77 eV带隙的刀刮涂层PSCs的最高PCE达到19.97%。此外,采用刀刮涂层制备的由宽带隙钙钛矿顶电池和1.25 eV带隙钙钛矿底电池组成的双端子串联电池,达到令人印象深刻的PCE为27.11%(在26.87%的稳定状态下)。本研究为控制刀刮涂层过程中的前核化、异质核化和结晶过程提供了全面的见解,为未来开发高性能、大面积器件提供了宝贵的指导。


原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202414790


2:普适方法:管理倒置单结和串联钙钛矿太阳能电池中的碘迁移

中科院Yuanyuan Meng,刘畅和葛子义等人将添加剂2,1,3-苯并噻二唑-5,6-二氟-4,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼烷-2-基)(BT2F-2B)引入钙钛矿中。BT2F-2B通过其未杂化的p轨道与I−的孤对电子之间的强协调作用,抑制了MAI/FAI的去质子化过程,进而防止了I−转化为I₂的反应。BT2F-2B中的高电负性氟元素增强了其与I−的静电相互作用。因此,BT2F-2B的协同效应有效抑制了钙钛矿的分解及碘化物空位的缺陷密度。

这一方法使倒置单结钙钛矿太阳能电池的PCE超过26%,并具有卓越的操作稳定性。根据ISOS-L-3测试协议(在85°C和50%相对湿度下最大功率点跟踪),处理过的PSCs在1000小时老化后仍保持85%的原始PCE。当将BT2F-2B应用于宽带隙(1.77 eV)钙钛矿系统时,所有钙钛矿串联太阳能电池的PCE达到27.8%,验证了所提出策略的普适性。


原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202410779


3.南昌大学:外场驱动的共价相互作用力管理溶剂复合物增强钙钛矿光伏成熟过程

后退火处理是最常用的钙钛矿薄膜后处理方法,用以加速成熟过程。然而,自上而下的结晶机制阻碍了溶剂复合物的高效去溶剂化。因此,溶剂复合物在成熟过程中往往会积聚在薄膜底部,进而损害器件性能。南昌大学胡婷和陈义旺等人本文提出了一种具有独特概念的新策略,通过引入一种向列型热致液晶(LC)分子,利用外部场下液晶行为促进溶剂复合物的转化。通过同时施加热场和力场,LC与溶剂复合物之间的共价相互作用生成驱动力,推动溶剂复合物向上迁移,从而促进它们参与成熟过程。此外,外部场下的驱动力还有助于晶粒边界槽的平整化。因此,薄膜质量得到了有效提升,成熟过程得到放大,埋藏的界面也得到了充分处理。基于这一策略,器件达到了25.24%的最高效率,并且在经历了1400小时的潮湿热测试(85°C/85% RH)后,仍能维持约75%的初始效率水平,展现出优异的稳定性。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202409971

4.复旦大学:高效双阳离子释放的准二维钙钛矿用于超快紫外光驱动成像

由于低形成焓和高缺陷容忍度,就地合成的钙钛矿量子点具有易于制备和优异光学性质等优势。复旦大学李自清和方晓生等人综述了就地合成钙钛矿量子点的制备方法和功能材料,包括聚合物纳米复合材料、掺量子点的玻璃、介孔纳米复合材料、嵌入量子点的单晶体和电致发光薄膜。研究进一步强调了就地合成钙钛矿量子点在工业领域的突破,尤其是在规模化制备和稳定性增强方面的进展。最后,讨论了开发钙钛矿量子点用于工业应用的基本挑战,重点关注高强度光照下的光诱导降解、电偏置下的离子迁移以及高温下的热猝灭问题。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202412014


5.北京理工大学钟海政:原位制备钙钛矿量子点:从材料到应用高

由于低形成焓和高缺陷容忍度,就地合成的钙钛矿量子点具有易于制备和优异光学性质等优势。北京理工大学钟海政等人综述了就地合成钙钛矿量子点的制备方法和功能材料,包括聚合物纳米复合材料、掺量子点的玻璃、介孔纳米复合材料、量子点嵌入的单晶体和电致发光薄膜。研究进一步强调了就地合成钙钛矿量子点在工业领域的突破,特别是在规模化制备和稳定性增强方面的进展。最后,讨论了开发钙钛矿量子点用于工业应用的基本挑战,重点关注高强度光照下的光诱导降解、电偏置下的离子迁移以及高温下的热猝灭问题。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202412276



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