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化学所在制备高效稳定的模块化钙钛矿器件方面取得进展

金属卤化物钙钛矿作为一种直接带隙半导体材料,具有结构可设计性、带隙可调、禁带宽度合适、载流子迁移率高及成本低廉等优点,是第三代薄膜太阳能电池的代表性材料。然而三维钙钛矿对水氧的敏感性,导致器件在自然工作状态下效率急剧衰减,严重阻碍了钙钛矿太阳能电池的商业化进程。二维钙钛矿作为三维钙钛矿的延伸材料,因其疏水性和对光照的不敏感性,稳定性大为提高。由于二维材料结构的特殊性,电子或空穴受量子尺寸效应限制,其寿命和迁移率远低于三维结构,因而其器件光电转化效率明显低于三维钙钛矿。这种稳定性与高效率之间的矛盾成为实际应用的一个难题。 在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下,中科院化学研究所绿色印刷重点实验室研究员宋延林课题组科研人员利用绿色纳米印刷技术,在钙钛矿单晶的精细图案化组装(Sci. Adv. 2018, 4, eaat2390)、印刷柔性太阳能电池(Adv. Mater. 2017, 29, 1703236)和钙钛矿......阅读全文

风口上的太阳能“爆款”材料,离走出实验室还有多久?

  企业表示廉价钙钛矿薄膜的商用近在咫尺,但他们是否过于乐观?  位于日本长崎的Henn na(意为“怪异”)酒店十分乐于拥抱未来科技。2015年,它自称是世界上第一家使用机器人服务的酒店。然而,由于机器人的服务质量不尽如人意,也没有降低运营成本,酒店最终决定缩减这类自动化服务。  如今,Henn

打开钙钛矿光伏器件埋底界面的“黑匣子”

  面对可再生能源需求,钙钛矿太阳能电池凭借其低成本、高转换效率的优势成为下一代光伏技术的研究热点。近日,北京大学与英国萨里大学团队合作论文在《先进材料》刊发并引发业界广泛关注。 “该成果为认知钙钛矿埋底界面提供了高效的研究平台,为发展钙钛矿高效钝化技术提供了新的研究思路,同

8个月8篇Science/Nature,这个材料成“当红小生”

  能源问题和环境问题不断将钙钛矿太阳能电池推向研究前沿。今年以来,Science/Nature已刊发十多篇相关研究成果,其中光伏有关成果8项。特此,小编将其汇编整理,希望对相关领域研究人员有所启发。  1. Nature : 23.3%!22.7%认证效率,P3HT基钙钛矿太阳能电池  韩国化学技

微纳结构单模激光研究取得进展

  近日,中国科学院上海光学精密机械研究所激光与红外材料实验室研究员张龙、董红星领衔的微结构与光物理研究团队与南京晓庄学院、中国科学院技术物理研究所等国内研究机构合作在微纳单模激光研究领域取得新进展。该团队创新提出并制备了一种新型全无机钙钛矿RbPbBr3材料,通过理论模拟与实验解析了钙钛矿材料的相

上海高研院等在一批钙钛矿半导体薄膜研究获进展

  近年来,钙钛矿半导体材料的发展对光转换应用的进展产生了明显的积极影响,目前已在场发射晶体管、太阳能电池、光通讯、X射线探测、激光器等领域崭露头角。其中,钙钛矿太阳能电池以其更加清洁、便于应用、制造成本低和效率高等显著优点,迅速成为国际上科研和产业关注的热点。要实现此类器件的市场化应用需要进一步解

应对钙钛矿太阳能电池挑战,中国科学家频频获突破

   钙钛矿太阳能电池因其成本低、转换效率高,成为目前光伏领域的前沿研究热点。但是,稳定性、大面积制造、效率转化等诸多挑战越来越成为国内科研人员必须直面的问题。  两年前,中国科学院半导体研究所研究员游经碧课题组成功实现钙钛矿电池转换效率的突破。  就在不久前,南京工业大学先进材料研究院教授陈永华与

钙钛矿技术遇瓶颈 小电池指引光伏产业新方向

  新光伏材料在实验室里创造了奇迹,但是能够商业化吗?   在不同类型的太阳能电池里,有一种产品脱颖而出。数十年里,几乎所有的太阳能技术,例如晶体硅晶片和碲化镉薄膜都有一个缓慢稳定的发展过程,同时也有技术能将太阳光线的14%能量转换为电力。但如今一个新竞争者脱颖而出:由名为钙钛矿的复杂晶

小电池指引光伏产业新方向

  新光伏材料在实验室里创造了奇迹,但是能够商业化吗?   在不同类型的太阳能电池里,有一种产品脱颖而出。数十年里,几乎所有的太阳能技术,例如晶体硅晶片和碲化镉薄膜都有一个缓慢稳定的发展过程,同时也有技术能将太阳光线的14%能量转换为电力。但如今一个新竞争者脱颖而出:由名为

研究揭示准二维钙钛矿的激子行为

  中国科学院长春应用化学研究所研究员秦川江和日本九州大学教授安达千波矢领导的国际研究团队揭示了导致一类准二维钙钛矿发光效率低的机理,进而提出了解决方案,开发出基于该类材料的高效率绿光发光二极管。相关成果11月12日在线发表于《自然-光子学》(Nature Photonics (2019))。  有

长春应化所等揭示准二维钙钛矿的激子行为

  中国科学院长春应用化学研究所研究员秦川江和日本九州大学教授安达千波矢领导的国际研究团队揭示了导致一类准二维钙钛矿发光效率低的机理,进而提出了解决方案,开发出基于该类材料的高效率绿光发光二极管。相关成果11月12日在线发表于《自然-光子学》(Nature Photonics (2019))。  有

Science!上海交通大学赵一新教授团队发表最新研究成果

  今天(2019年8月9日),Science(《科学》)在线发表了上海交通大学赵一新团队在CsPbI3全无机钙钛矿太阳能电池最新研究成果:“Thermodynamically stabilized β-CsPbI3–based perovskite solar cells with efficie

ACS AMI┃NAP-XPS揭示钙钛矿薄膜后处理提高热稳定性机制

  在过去的十多年里,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells, PSCs)得到了快速发展,目前报道的认证效率已经超过了25%。但是,钙钛矿薄膜在水气、热、氧以及紫外光等条件下表现出较差的稳定性,尤其是CH3NH3PbI3(MAPbI3)钙钛矿薄膜,其在85 ℃条

“印刷术”突破柔性钙钛矿太阳能电池难题

  2017年12月29日,在中科院化学所绿色印刷重点实验室里,研究人员向《中国科学报》记者展示了他们最新制备的钙钛矿柔性太阳能电池,厚度和柔韧程度与一张杂志纸差不多。三年来,他们利用“印刷术”突破了柔性钙钛矿太阳能电池难题,有望为柔性可穿戴电子设备提供可靠电源。日前,这一成果在国际学术期刊《先进材

展示创新力量 改变人类生活——2016年十大新兴技术

  芯片器官  微生物  钙钛矿太阳能电池  区块链  二维材料  芯片器官带来生物学新视野  很多重要的生物学研究和实用药物测试只能通过研究某个器官在工作时的“一举一动”才能进行,一项新技术能在微芯片上培育功能性的人类器官模块,这种“芯片器官”或许可满足这一需要,使科学家能以前所未有的方式研究生理

光信息存储又出“新星”

   光信息存储要求所用材料具有长期稳定、成本相对较低、受环境的影响较小、响应速度快、可重复写入、储存容量大等特点,如金属纳米颗粒,石墨烯及稀土发光材料等都有报道用于信息储存。  近日,华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室/材料科学与工程学院董国平教授团队实现了以玻璃中形成的钙钛矿量子点作为关键

福建物构所钙钛矿太阳能电池研究获进展

  有机-无机杂化钙钛矿因其优异的光电子性能,受到全世界研究者的关注。其作为活性层制备的太阳能电池,光电转换效率已超过25%,接近单晶硅电池的最高值。然而,通过低温溶液法制备的钙钛矿薄膜通常是多晶的。多晶薄膜,在其表面和晶界处容易产生缺陷,会捕获光生电荷,导致额外的非辐射复合能量损失,限制了器件的开

物构所钙钛矿太阳能电池研究获进展

  有机-无机杂化钙钛矿因其优异的光电子性能,受到全世界研究者的关注。其作为活性层制备的太阳能电池,光电转换效率已超过25%,接近单晶硅电池的最高值。然而,通过低温溶液法制备的钙钛矿薄膜通常是多晶的。多晶薄膜,在其表面和晶界处容易产生缺陷,会捕获光生电荷,导致额外的非辐射复合能量损失,限制了器件的开

这篇Science论文被质疑:回应有理有据 双方各执一词

  缘起:黄劲松团队提出DLCP技术绘制钙钛矿陷阱态的能量分布  2020年3月20日,美国北卡罗来纳大学黄劲松教授团队展示了一种驱动级电容分析技术(DLCP),绘制了金属卤化物钙钛矿单晶和多晶太阳能电池中陷阱态的空间和能量分布。相关成果以“Resolving spatial and energet

智能窗户既能变暗又可发电

  近年来,由于一种名为“钙钛矿”的晶体材料家族的突然出现,太阳能发电正在经历着一场革命。现在,钙钛矿正在改造着窗户,让它们在寒冷的日子里保持清晰,但在炎a热的夏日阳光下却能够变暗。由钙钛矿制成的窗户既可以制冷,也可以发电。图片来源:Chris Barbalis/Unsplash  两个研究小组的报

化学所在钙钛矿太阳能电池材料与器件方面取得系列进展

  近年来,钙钛矿太阳能电池因其高的转换效率、简单的制备工艺和低廉的制造成本受到了全球学术界和产业界的广泛关注,发展迅速。钙钛矿太阳能电池实际应用的重要瓶颈和关键问题在于如何实现低成本、大面积、高效率器件及解决稳定性的难题。  在中国科学院战略性先导科技专项和国家自然科学基金委的支持下,中科院化学研

小离子带来大问题:钙钛矿太阳能电池的外源离子迁移

  有机无机杂化钙钛矿太阳能电池是当前太阳能光伏领域的研究热点。钙钛矿太阳能电池可以用溶液法制备,同时具有较高的光电转化效率,未来有望像印刷报纸一样印刷太阳能电池,使低成本太阳能电池走进千家万户。  与传统的薄膜电池不同,钙钛矿太阳能电池在不同的测试条件下(不同电压扫描方向和速度),会表现出不一样的

智能窗户既能变暗又可发电

  近年来,由于一种名为“钙钛矿”的晶体材料家族的突然出现,太阳能发电正在经历着一场革命。现在,钙钛矿正在改造着窗户,让它们在寒冷的日子里保持清晰,但在炎热的夏日阳光下却能够变暗。  两个研究小组的报告称,他们已经创造出了一种用钙钛矿着色的窗户,这种窗户不但能够根据温度改变颜色,而且还能像太阳能电池

大连化物所:基于CsPbIBr2的钙钛矿电池性能提高到10.88%

  近日,中国科学院大连化学物理研究所薄膜硅太阳能电池研究组研究员刘生忠团队在无机钙钛矿电池性能调控方面取得新进展,该团队将基于CsPbIBr2的钙钛矿电池性能提高到10.88%,处于此领域较高水平。其相关成果在Advanced Energy Material和Nano Energy上发表。大连化物

Nature报道我国学者在钙钛矿太阳能电池高效稳定研究进展

  有机阳离子以及卤素阴离子空位缺陷是制约钙钛矿太阳能电池高效率以及长期稳定性的主要因素,如何同时消除这两种缺陷是当下的难题。基于此,北京大学工学院周欢萍研究员课题组提出一种新的消除机制,即在钙钛矿活性层中引入氟化物,利用氟极高的电负性,实现氟化物同时与有机阳离子形成强氢键以及与铅离子形成强离子键的

气—固相法制备高取向性及高稳定性的钙钛矿薄膜

  近年来,有机金属杂化钙钛矿薄膜因其优良的光电性能得到了广泛的研究和关注,该材料太阳能电池的光电转化效率已从2009年的3.8%,迅速地提升到了如今的22.1%,但其稳定性和大规模制备的挑战仍然阻碍着钙钛矿电池的工业生产与应用。近日,香港中文大学电子工程系的钙钛矿太阳能电池研究团队首次利用低分压M

南京大学又发Nature!成功制备超薄氧化物钙钛矿二维材料

  近日,南京大学聂越峰教授课题组采用分子束外延技术对非层状结构的氧化物钙钛矿材料进行单原子层精度的生长与转移,结合王鹏教授课题组的透射电子显微镜的结构分析,成功制备出基于氧化物钙钛矿体系的新颖二维材料。由于氧化物钙钛矿体系具有优异的电子特性,该成果开启了一扇通往具有丰富强关联二维量子现象的大门。北

美研制出环保型钙钛矿太阳能电池

  美国西北大学的科学家研制出了环保型钙钛矿太阳能电池,其用锡钙钛矿代替铅(有毒)钙钛矿作为捕获太阳光的设备。新型太阳能电池不仅绿色、高效,且成本低廉,可以使用简单的“实验台”化学方法制造,不需要昂贵的设备或危险材料。研究发表在5月5日(北京时间)出版的《自然・光子学》杂志上。

合肥研究院在研制高效稳定2D/3D钙钛矿太阳电池获进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所新能源中心潘旭课题组在研究制备高效稳定的2D/3D钙钛矿太阳电池方面取得新进展,相关研究成果以《引入含卤素官能团的疏水铵盐提高二维/三维钙钛矿太阳电池器件的效率和稳定性》(Introduction of hydrophobic ammonium s

Eu3+/Eu2+离子对赋予钙钛矿太阳能电池超稳操作耐久性

  太阳能电池利用光生伏特效应将太阳光能直接转化为电能,是利用太阳能最为有效的手段之一。器件寿命和光电转换效率(PCE)是决定太阳能电池的最终发电成本的两个关键因素。近年来,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池以其效率高、制备简单、成本低的优势获得了学术界和产业界的众多关注。钙钛矿太阳能电池的光电转换效率在

研究揭示钙钛矿溶液老化过程及解决方案

  近期,青岛能源所研究员崔光磊和研究员逄淑平研究组对钙钛矿前驱溶液的老化过程进行了深入研究。最新研究发现,在甲胺离子和甲脒离子的混合有机阳离子钙钛矿溶液中发生了明显的副反应,并找到了抑制这些副反应的解决方案,证明了提高钙钛矿前驱溶液的稳定性是进一步提升电池光电效率和增强器件可重复性的关键。研究人员