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研究背景与困难点 钙钛矿太阳能电池虽然发展迅速,但其开路电压仍显著落后于理论Shockley–Queisser极限,成为限制效率提升的关键瓶颈。造成电压损失的主要原因包括:关键界面处的能量层不匹配和过度的非辐射复合。特别是在传统结构中,SnO2电子传输层表面的未配位Sn2+ (Sn–OH)形成浅陷阱位点,严重损害电子传输效率。这些界面缺陷不仅降低器件性能,还加速钙钛矿在热和湿气环境下的降解,导致长期操作稳定性不足。 研究团队及重要成果这项突破性的研究
研究困难与挑战宽能隙 (WBG) 子电池中,作为空穴传输层的氧化镍 (NiOx) 与自组装单分子层 (SAMs) 之间的接口接触问题,严重限制了器件的效率和稳定性。现有技术存在以下主要挑战:•NiOx腐蚀问题:传统上广泛使用的SAMs,例如含有磷酸(PA)作为锚定基团的 SAMs (PA-SAMs),其酸性较强,容易腐蚀具有化学反应性的NiOx层,会损害NiOx层的完整性和功能,进而削弱器件的稳定性。•SAM分子聚集与接口问题: 传统SAMs分子在NiOx表面容易发生聚集
研究困难与挑战 现有的高效电荷选择性接触层(如自组装单分子层,SAMs)多针对窄能隙钙钛矿太阳能电池进行优化,其能阶特性并未为宽能隙(WBG)钙钛矿量身设计。这种接口能阶失配导致严重的非辐射复合,直接造成开路电压损失与填充因子降低,严重限制了器件的整体功率转换效率。本研究的核心挑战在于如何系统性且精确地调控SAM能阶,使其与WBG钙钛矿层达到最佳匹配,从而降低接口复合损失、提升电荷萃取效率,改善WBG钙钛矿子电池及叠层电池的整体性能。 研究团队与发表
研究成就与重点钙钛矿太阳能电池 (PSCs) 效率显著提升,但开路电压(VOC)仍低于理论极限。这主要源于能量层级不匹配及关键接口(特别是SnO2/钙钛矿埋藏界面)的非辐射复合损失。埋藏接口的缺陷是主要问题,精准调控此接口是提升 PSCs 性能的关键。这项发表于国际顶尖期刊Advanced Materials (Adv. Mater.)的研究,由香港理工大学的李刚(Gang Li)教授和Kuan Liu教授团队,以及香港大学的 Jinyao Tang教授和Mingliang
研究成就与看点针对钙钛矿太阳能电池中埋藏接口的优化研究,华中科技大学陈炜教授和刘宗豪教授,携手深圳职业技术大学Jingbai Li教授团队取得了重大突破,深入探讨了混合自组装单分子层(SAMs)在沉积过程中的分子间相互作用机制,这项研究发表于顶级期刊《Nature Communications》,标题为《Modulating the competitive adsorption of hybrid self-assembled molecules for efficient wide-bandg
研究成就与看点由华侨大学的魏展画教授团队领导,发表于顶刊《Nature Communications》,文章主题为《Ultrathin polymer membrane for improved hole extraction and ion blocking in perovskite solar cells》。针对目前高效能n-i-p型钙钛矿太阳能电池长期运行寿命受限的问题,该问题主要源于钙钛矿与掺杂的电洞传输层(HTL)异质结中的离子扩散,这会导致HTL的电导率下降和钙钛矿组分的损失。为了