研究人员实现可在空气环境下进行的“激光退火”技术

近日,赣南师范大学陈义旺教授研究团队在《科学》在线发表研究论文。该研究创新性地提出并实现了一种可在空气环境下进行的“激光退火(Laser Annealing)”技术,为钙钛矿光伏材料的大规模、低成本和高稳定性制备提供了关键科学基础和技术路径。 钙钛矿太阳电池因其高光电转换效率和可溶液加工特性,被视为最具潜力的新一代光伏技术。然而传统热退火工艺需在惰性气氛中长时间处理,难以满足高通量生产需求。研究团队通过原位同步辐射表征,首次揭示了钙钛矿薄膜在空气中热处理的“四阶段降解机理”,并发现了一个约123±18秒的“环境无降解窗口”。 基于这一发现,团队开发出高功率蓝光激光退火工艺,可在20秒内实现大面积薄膜的快速结晶,避免水氧侵蚀带来的结构降解。 该成果为钙钛矿光伏器件提供了高通量、低能耗、环境友好的制备新路径,突破了传统惰性环境依赖,为我国在高效光伏材料制备领域实现从实验室研究到产业化应用提供了重要技术支撑。 该研究由南昌......阅读全文

新研究为提升大面积钙钛矿光伏模组性能提供重要思路

上海交通大学环境科学与工程学院教授赵一新、副研究员缪炎峰团队,设计开发了一种杂质修复的界面工程新策略,解决了工业化大规模制备钙钛矿模组中面临的大面积引发杂质累积效应的关键科学问题。同时,团队联合联合宁德时代21C创新实验室教授欧阳楚英团队,成功实现了光电转换效率超过22%的30厘米×30厘米大尺寸高

西湖大学等发现钙钛矿光伏器件的稳定性限制异质界面

  光电器件由不同半导体材料之间形成的异质界面组成。接触半导体之间的相对能级对齐决定性地影响异质界面电荷注入和提取动力学。对于钙钛矿太阳能电池 (PSC),顶部钙钛矿表面和电荷传输材料 (CTM) 之间的异质界面通常会进行缺陷钝化处理,以提高 PSC 的稳定性和性能。然而,这种表面处理也可能影响异质

低成本纳秒激光器实现高效率钙钛矿光伏组件制备

近日,暨南大学新能源技术研究院教授麦耀华教授团队采用低成本纳秒激光器实现效率超过21%的大面积钙钛矿光伏组件的制备。相关研究发表于《先进能源材料》(Advanced Energy Materials)上。麦耀华教授、吴绍航副教授为该论文共同通讯作者,高彦艳博士研究生、刘冲副研究员为共同第一作者,暨南

深圳先进院钙钛矿太阳能电池光伏迟滞机理研究取得进展

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院纳米调控与生物力学研究中心在钙钛矿太阳能电池光电迟滞机理研究方面获得新进展。相关研究成果发表于《先进材料》(Adv. Mater. 2019, 1902870)。  新型钙钛矿有机金属卤化物太阳能电池具有成本低、能耗小、柔韧可塑和转换效率高等诸多优点,近十年来在

方晓东团队利用准分子激光技术提升钙钛矿太阳电池性能

  中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所激光技术中心研究员方晓东课题组在利用准分子激光技术提升钙钛矿太阳电池(Perovskite solar cells,以下简称PSCs)性能研究方面取得新进展。  PSCs自2009年被首次报道以来发展迅速,目前其光电转换效率已超越多晶硅太阳电池,

新型钙钛矿微胶囊材料,实现信息加密升级

近日,中国科学院深圳先进技术研究院材料所副研究员何睿、研究员喻学锋团队成功开发出一种可对光和热等多刺激进行变色响应的新型钙钛矿微胶囊材料,能够有效提升信息加密等级和信息存储密度,相关成果发表于《美国化学会—纳米》杂志。随着信息技术的快速发展,对高性能信息加密和存储材料的需求更加迫切。金属卤化物钙钛矿

首创新材料显著提升钙钛矿电池性能

中国科学院长春应用化学研究所联合隆基绿能等研究团队首次开发出一种具有双自由基特性的高效、稳定且分散性优异的自组装分子材料,显著提升了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率、运行稳定性和大面积加工均匀性。6月27日,相关研究成果发表在《科学》。钙钛矿太阳能电池因其高效率、低成本以及可溶液加工等优势,被广泛认为

有机无机钙钛矿分子压电材料研究获进展

  日前,中国科学院深圳先进技术研究院与东南大学教授熊仁根、游雨蒙团队及美国托莱多大学、南京大学、北京大学等单位联合,在有机无机钙钛矿分子压电材料取得突破。相关研究工作已于7月21日在《科学》(Science)发表。东南大学为第一通讯单位,美国托莱多大学、深圳先进院纳米调控与生物力学研究室为共同通讯

新型分子材料推进钙钛矿电池产业化

近年来,“钙钛矿”太阳能电池因其在光电转换效率和成本方面的优势而备受青睐。但是,钙钛矿太阳能电池在长期使用中容易退化,难以满足工业应用的可靠性要求。针对电池“稳定性”这一难题,浙江大学材料科学与工程学院杨德仁院士团队薛晶晶课题组,设计出一种具有不含杂原子的共轭骨架的新型分子材料。使用这种材料制造的钙

首创新材料显著提升钙钛矿电池性能

中国科学院长春应用化学研究所联合隆基绿能等研究团队首次开发出一种具有双自由基特性的高效、稳定且分散性优异的自组装分子材料,显著提升了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率、运行稳定性和大面积加工均匀性。6月27日,相关研究成果发表在《科学》。钙钛矿微模组展示。课题组供图钙钛矿太阳能电池因其高效率、低成本以及

JMCA封面:OLED材料与钙钛矿电池完美结合

  有机—无机凭借其理想的带隙、较长的载流子扩散长度、高吸光系数、较小的激子分离能等优点在近些年聚集了众多科研工作者的目光,掀起了在光电领域的研究热潮。根据NREL效率图,目前基于正置高温二氧化钛结构钙钛矿电池的光电转化效率已经突破了22.1%。倒置P-I-N结构平面钙钛矿电池因其更适宜于低温卷对卷

新研究应用:钙钛矿材料制备LED获突破

   剑桥大学、牛津大学和德国慕尼黑大学组成的联合研究团队,近日展示了钙钛矿材料的一个新应用领域:用于制备各种颜色的高亮度LED。 据了解,研究团队使用的是一类有机金属卤化物钙钛矿材料,含有铅、碳基离子和卤素离子,易溶于普通溶剂,干燥后形成钙钛矿晶体,其制备过程低廉、简单。  研究人员通过设计二极管

钙钛矿:从乌拉尔山脉里走出的一种新型光伏电池

2013年,一种新型太阳能电池材料——钙钛矿突然成为人们关注的焦点。它具备高效率、低成本、制造工艺简单、光谱吸收范围广等优势,即使在弱光条件下也能保持光电转换率。用这种材料制成的电池被《科学》杂志评为2013年十大突破之一。所有光伏太阳能电池光电转换都依赖于半导体将光能转换为电能。自20世纪50年代

钙钛矿钙铁石单层钙钛矿三态拓扑学相变成功实现

  对于过渡金属氧化物体系,离子缺陷在诱导或提升材料功能方面起到了关键作用。人为调控离子过程是控制过渡金属氧化物功能的有力手段。氧缺陷和金属离子的缺陷可以在特定的温度和电场下移入、或者移出样品,进而产生磁有序、金属-绝缘体转变、铁电极化甚至结构转变等独特的物理现象。研究表明,通过控制离子的有序迁移,

科学家发现无机钙钛矿的“孪生兄弟”有机钙钛矿铁电体

图. A.无金属钙钛矿铁电体的结构示意图。B. MDABCO-NH4I3铁电性测试的电滞回线数据。C. 具有不同手性的R-3AQ-NH4Br3及S-3AQ-NH4Br3的结构示意图及其振动圆二色(VCD)光谱。  在国家自然科学基金项目(项目编号:21290172,91222101,91622113

我国学者在稳定的卤化物钙钛矿组分及光伏器件研究取得进展

  图1.(A)基于不同组分(添加MACl、添加I2及无添加的FAPbI3)的器件效率统计图;(B)实验室获得各组分器件最高光电转换效率J-V曲线;(C)器件的外量子效率及积分光电流;(D)基于PTAA传输层的器件运行稳定性(90°C,100 mW cm-2);(E)器件的各光伏参数衰减率曲线。(F

化学所郑大合作制备高效高稳定的二维钙钛矿光伏器件

  作为新一代薄膜太阳能电池的代表性材料,钙钛矿的毒性及对水氧的敏感性严重阻碍了其商业化进程。近年来,二维(2D)Sn基无铅钙钛矿因其出色的稳定性和低毒性,成为3D钙钛矿的替代材料。但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3D结构,因而其器件光电转化效率明显低于

全球规模最大的钙钛矿光伏生产线投产

总投资超过2亿元的极电光能150MW钙钛矿光伏生产线正式在江苏省无锡市投产运行。该产线是全球目前已投产且产能最大的钙钛矿光伏生产线,将陆续向市场推出发电石材、透明发电幕墙、光伏屋瓦等全系列高性能钙钛矿BIPV产品和钙钛矿标准光伏组件产品,达产后年产值可达3亿元。

低维度溴化锡钙钛矿的光致结构转化

  有机-无机杂化钙钛矿材料的研究对光电材料的发展有着重要意义。理论上,通过改变材料的组成与结构,三维、二维、一维乃至零维的金属卤化物钙钛矿材料均可组装。具体来说,金属卤化物八面体通过共点连接得到结构式为ABX3的三维结构(如CH3NH3PbBr3),通过有机分子层的包夹得到层状或波纹状二维材料(如

卤化钙钛矿型纳米立方的钙钛矿型超晶格

  【引言】与荧光不同的是,超荧光是几个最初不相干的光激发偶极子的集体发射,它们由它们的共同光子场耦合,其特征是快数量级的辐射衰减和Burnham-Chiao振荡行为的出现。以前,这些特征已经在气态(HF气体)或在有限数量的固态系统中实现。卤化钙钛矿纳米晶超晶格中的超荧光,最近被证明具有最简单的堆积

我国科研团队刷新大面积全钙钛矿光伏组件光电转化效率世界纪录

  据南京大学消息,该校谭海仁教授课题组研制的大面积全钙钛矿光伏组件取得新突破,经国际权威第三方机构测试,其稳态光电转化效率达24.5%,刷新此类组件的世界纪录,也为后续产业化发展打下技术基础。相关论文23日发表在国际学术期刊《科学》上。  据谭海仁介绍,钙钛矿是新型太阳能电池的重点研发方向之一。和

Nature钙钛矿领域最新综述:可持续能源正在来临,钙钛矿串联电池争夺霸权

导语:在太阳能领域,一场革命正酝酿。钙钛矿技术的崛起引领着一系列对太阳能电池的全新探索,特别是其串联结构的出现。这意味着不仅仅是硅,太阳能电池的未来可能由更为创新和高效的钙钛矿-硅串联电池来主导。本文深入剖析了这一前沿技术的种种可能性、挑战和市场动态,揭示了这场能源变革的潜力以及各方力量在推动可再生

我所揭示含钡钙钛矿材料高温氧活化机制

近日,我所无机膜与催化新材料研究组(504组)杨维慎研究员、朱雪峰研究员团队与电镜技术研究组(DNL2002)刘伟研究员、理论催化创新特区研究组(05T8组)肖建平研究员等合作,发现了在高温富氧条件下,含钡(Ba)材料表面析出的BaO/BaO2纳米粒子对氧活化具有超高的活性,是氧交换反应的活性位点。

韩国研发用于太阳能电池的高效无铅钙钛矿材料

  韩国科学技术院(KAIST)提出了一种新的铯-金-碘变体钙钛矿材料,以克服钙钛矿结构的稳定性和毒性问题。全太阳能电池器件结构示意图以及Cs2Au2I6“混合价”钙钛矿。图片来源:韩国科学技术院。  韩国科学技术院的一个研究小组提出了一种新的钙钛矿材料——Cs2Au2I6,它能够作为高效无铅薄膜光

苏州大学/四川大学,AM:增强宽带隙钙钛矿中的光伏择优取向以实现高效的全钙钛矿叠层太阳能电池

  增强宽带隙钙钛矿中的光伏择优取向以实现高效的全钙钛矿叠层太阳能电池第一作者:吴章豪,赵玥通讯作者:王长擂*,马天舒*,赵德威*,李孝峰*单位:苏州大学,四川大学研究背景  全钙钛矿叠层太阳能电池(TSCs)由混合卤素宽带隙(WBG, 1.7-1.9 eV)顶部子电池和窄带隙(LBG, 1.2-1

宁波材料所在高效率柔性钙钛矿电池方面获进展

  随着电子技术的快速发展,便携式、功能性和可穿戴电子设备的需求增加。具有高功率转换效率(PCE)、重量轻、低温可加工性、固有灵活性以及与曲面的兼容性的柔性钙钛矿太阳能电池(f-PSC)在建筑集成光伏、无折叠飞行器、智能汽车和可穿戴电子设备的应用中备受关注。然而,由于钙钛矿的晶界易断裂、难以修复,以

物理所等发现立方钙钛矿磁电多铁性材料

  磁电多铁性材料是指同时具有磁有序与电极化有序的一类多功能材料,利用两种有序的共存和相互耦合,可以实现磁场调控电极化或用电场改变磁性质。近十年来,多铁性材料由于丰富的物理内含和广泛的应用前景,一直是凝聚态物理和材料科学的一个研究热点。钙钛矿氧化物是研究铁电与多铁性最重要的材料体系之一。在传统钙钛矿

大连化物所团队揭示含钡钙钛矿材料高温氧活化机制

  近日,中国科学院大连化学物理研究所无机膜与催化新材料研究组研究员杨维慎/朱雪峰团队与电镜技术研究组研究员刘伟、理论催化创新特区研究组研究员肖建平等合作,发现了在高温富氧条件下,含钡(Ba)材料表面析出的BaO/BaO2纳米粒子对氧活化具有超高的活性,是氧交换反应的活性位点。该研究对揭示含Ba钙钛

椅式能带结构调控无机钙钛矿材料光电性能新策略

  近日,我所薄膜硅太阳电池研究组(DNL1606)刘生忠研究员团队与陕西师范大学田庆文教授、王康博士等合作,在无机CsPbI3太阳电池研究方面取得新进展,研发出具有椅式能带结构的无机太阳电池。  无机CsPbI3材料因其高热稳定性、化学稳定性,以及优异的光电性能,在太阳电池领域具有广阔的应用前景。

化学所在钙钛矿电池空穴传输材料方面取得新进展

  钙钛矿太阳能电池中空穴的产生与收集效率是决定电池能量转化效率的一个重要因素。小分子类空穴传输材料在钙钛矿太阳能电池中有非常好的应用潜力。目前,高效率钙钛矿太阳能电池大多采用有机小分子spiro-OMeTAD作为空穴传输材料,然而其合成步骤复杂、成本高,且在空气中稳定性较差。因此,开发低成本、易制