面包芯语

33.7%！一作兼通讯，钙钛矿再登Science！

锂电联盟会长 2024-08-08 11:13
汽车用卸负载电阻低价方案 芯片验证资源焦虑？云方案一招破解

点击左上角“锂电联盟会长”，即可关注！

研究背景
钙钛矿/硅串联太阳能电池是新一代高效光伏技术，因其高能量转换效率（PCE）和成本效益成为了研究热点。然而，其在实际应用中存在稳定性和材料缺陷等问题，影响了其商业化进程。优先考虑稳定性而不仅仅是提高性能，对于降低钙钛矿/硅串联太阳能电池的平准化电力成本至关重要。同时，钙钛矿顶电池中的晶体缺陷和薄膜不均匀性也需要尽量减少，以充分发挥其潜力。
成果简介
有鉴于此，沙特阿卜杜拉国王科技大学的Esma Ugur（一作兼通讯）、Erkan Aydin和Stefaan De Wolf等人合作在“Science”期刊上发表了题为“Enhanced cation interaction in perovskites for efficient tandem solar cells with silicon”的最新研究论文。他们提出了一种通过在钙钛矿前体溶液中添加二氯化亚甲基铵的策略。该方法在薄膜结晶过程中将原位形成的四氢三嗪（THTZ-H+）掺入钙钛矿晶格中。THTZ-H+阳离子的环状结构使其能够通过与碘化物在多个方向上形成氢键，与钙钛矿晶格中的铅八面体发生强相互作用，从而提高了材料的热光稳定性和器件的功率转换效率（PCE）。
研究结果表明，通过THTZ-H+的优化掺杂，单片钙钛矿/硅串联太阳能电池在1平方厘米的器件面积内达到了33.7%的独立认证PCE。此外，1.68电子伏钙钛矿在85°C、1个太阳光照条件下长期光照和热暴露下表现出了优异的相稳定性。这一研究不仅解决了钙钛矿/硅串联太阳能电池中的关键问题，还为其商业化应用提供了新的技术路径和理论依据。
研究亮点

1. 实验首次使用二氯化亚甲基铵作为钙钛矿前体溶液的添加剂，得到了原位形成的四氢三嗪 (THTZ-H+) 掺入钙钛矿晶格中的结果
通过在钙钛矿前体溶液中添加二氯化亚甲基铵，使四氢三嗪 (THTZ-H+) 在薄膜结晶过程中原位形成并掺入钙钛矿晶格中。这一过程的创新在于THTZ-H+ 阳离子的环状结构能够与碘化物形成多方向的氢键，从而与钙钛矿晶格中的铅八面体发生强相互作用。这种结构显著提高了钙钛矿的晶体质量和稳定性。
2. 实验通过THTZ-H+阳离子的掺杂，显著提高了钙钛矿/硅串联太阳能电池的PCE和稳定性，得到了更高效、更耐久的太阳能电池
通过掺杂THTZ-H+阳离子，实验结果表明，1.68电子伏钙钛矿在85°C、1个太阳光照条件下长时间光照和热暴露下的相稳定性显著提升。此外，掺杂THTZ-H+的单片钙钛矿/硅串联太阳能电池在1平方厘米的器件面积内达到了独立认证的33.7%的PCE。这一结果表明，THTZ-H+的掺杂不仅改善了钙钛矿的光电性能，还增强了其在严苛条件下的长期稳定性。
3. 实验首次展示了THTZ-H+的掺杂对钙钛矿薄膜光电特性的提升作用，得到了均匀的光致发光发射和增强的光电性能
通过将微量的二氯化亚甲基铵掺杂到钙钛矿薄膜中，保持带隙不变的同时，显著提升了载流子的寿命和扩散长度。优化后的旋涂工艺实现了均匀的光致发光（PL）发射和增强的光电性能。这些改进使得钙钛矿薄膜在光电转换过程中表现出更高的效率和稳定性。
4. 实验通过THTZ-H+的掺杂，证实了钙钛矿太阳能电池在高温和光照条件下的长期稳定性，得到了在严苛条件下仍能保持高初始性能的器件
实验结果显示，THTZ-H+的掺杂显著提升了钙钛矿太阳能电池在高温和强光照条件下的热光稳定性。目标器件在严苛条件下保持高比例的初始性能，展现了长期使用寿命和改进潜力。
图文解读

图1： 将THTZ-H+阳离子加入1.68 eV钙钛矿吸收剂中。
图2：工艺优化后钙钛矿薄膜的光电性能。
图3： 钙钛矿/硅叠层太阳能电池的结构与性能。
图4：在织构化硅上，钙钛矿薄膜的稳定性。
结论展望

本文的研究成果对钙钛矿/硅串联太阳能电池的开发和优化提供了重要的价值。通过在钙钛矿前体溶液中添加二氯化亚甲基铵，使得在薄膜结晶过程中，原位形成的四氢三嗪 (THTZ-H+) 能够掺入钙钛矿晶格中，增强了钙钛矿的晶体结构稳定性。THTZ-H+ 阳离子的环状结构通过与碘化物形成多向氢键，与钙钛矿晶格中的铅八面体强烈相互作用，有效钝化了晶体缺陷，减少了薄膜不均匀性。这种方法不仅提高了钙钛矿材料的功率转换效率（PCE），在85°C、1个太阳光照条件下表现出优异的相稳定性，而且实现了1平方厘米器件面积内高达33.7%的独立认证PCE。这一研究结果表明，适当的前体添加剂选择和晶格掺杂技术是优化钙钛矿/硅串联太阳能电池性能的关键，具有广阔的应用前景。
文献信息
Esma Ugur et al. ,Enhanced cation interaction in perovskites for efficient tandem solar cells with silicon.Science385,533-538(2024).DOI:10.1126/science.adp1621。

锂电联盟会长向各大团队诚心约稿，课题组最新成果、方向总结、推广等皆可投稿，请联系：邮箱libatteryalliance@163.com或微信Ydnxke。
相关阅读：
锂离子电池制备材料/压力测试！
锂电池自放电测量方法：静态与动态测量法！
软包电池关键工艺问题！
一文搞懂锂离子电池K值！
工艺，研发，机理和专利！软包电池方向重磅汇总资料分享！
揭秘宁德时代CATL超级工厂！
搞懂锂电池阻抗谱(EIS)不容易,这篇综述值得一看！
锂离子电池生产中各种问题汇编！
锂电池循环寿命研究汇总（附60份精品资料免费下载）

登录阅读全文
免责声明： 该内容由专栏作者授权发布或作者转载，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点，本站亦不保证或承诺内容真实性等。若内容或图片侵犯您的权益，请及时联系本站删除。侵权投诉联系：  nick.zong@aspencore.com！
锂电联盟会长 研发材料，应用科技
评论 （0）
  • 零一万物困局：人走了，钱烧了，大模型牌还怎么打？
    在当下竞争激烈的 AI 赛道，企业高层的变动往往牵一发而动全身，零一万物近来就深陷这样的动荡漩涡。近日，零一万物联合创始人、技术副总裁戴宗宏离职创业的消息不胫而走。这位在大模型基础设施领域造诣颇深的专家，此前在华为云、阿里达摩院积累了深厚经验，在零一万物时更是带领团队短期内完成了千卡 GPU 集群等关键设施搭建，其离去无疑是重大损失。而这并非个例，自 2024 年下半年以来，李先刚、黄文灏、潘欣、曹大鹏等一众联创和早期核心成员纷纷出走。
    用户1742991715177 2025-05-13 21:24 171浏览
  • 【意法半导体 STM32 WL55】1、开箱+介绍
    感谢面包板论坛组织的本次测评活动，本次测评的对象是STM32WL Nucleo-64板 (NUCLEO-WL55JC) ，该测试板专为LoRa™应用原型构建，基于STM32WL系列sub-GHz无线微控制器。其性能、功耗及特性组合经过精心挑选，支持通过Arduino® Uno V3连接，并利用ST morpho接头扩展STM32WL Nucleo功能，便于访问多种专用屏蔽。STM32WL Nucleo-64板集成STLINK-V3E调试器与编程器，无需额外探测器。该板配备全面的STM
    无言的朝圣 2025-05-13 09:47 206浏览
  • 仿真推演系统:军事领域的战略性应用与未来展望
    　　军事领域仿真推演系统的战略价值与发展前瞻 　　北京华盛恒辉仿真推演系统通过技术创新与应用拓展，已成为作战效能提升的核心支撑。以下从战略应用与未来趋势展开解析： 　　应用案例 　　目前，已有多个仿真推演系统在实际应用中取得了显著成效。例如，北京华盛恒辉和北京五木恒润仿真推演系统。这些成功案例为仿真推演系统的推广和应用提供了有力支持。 　　一、核心战略应用 　　1. 作战理论创新引擎 　　依托低成本仿真平台，军事人员可高效验证新型作战概念。 　　2. 装备全周期优化 　　覆盖武器
    华盛恒辉l58ll334744 2025-05-14 16:41 106浏览
  • 电磁数据展示系统软件平台全面解析
    　　电磁数据展示系统平台解析 　　北京华盛恒辉电磁数据展示系统平台是实现电磁数据高效展示、分析与管理的综合性软件体系，以下从核心功能、技术特性、应用场景及发展趋势展开解读： 　　应用案例 　　目前，已有多个电磁数据展示系统在实际应用中取得了显著成效。例如，北京华盛恒辉和北京五木恒润电磁数据展示系统。这些成功案例为电磁数据展示系统的推广和应用提供了有力支持。 　　一、核心功能模块 　　数据采集与预处理 　　智能分析处理 　　集成频谱分析、时频变换等信号处理算法，自动提取时域频域特征;
    华盛恒辉l58ll334744 2025-05-13 10:20 391浏览
  • 胖东来：光环背后的真实与挣扎​
    在当下的商业版图中，胖东来宛如一颗璀璨的明星，散发着独特的光芒。它以卓越的服务、优质的商品以及独特的企业文化，赢得了消费者的广泛赞誉和业界的高度关注。然而，近期胖东来与自媒体博主之间的一场激烈对战，却如同一面镜子，映照出了这家企业在光环背后的真实与挣扎，也引发了我们对于商业本质、企业发展以及舆论生态的深入思考。​冲突爆发：舆论场中的硝烟弥漫​2025年4月，抖音玉石博主“柴怼怼”（粉丝约28万）突然发难，发布多条视频直指河南零售巨头胖东来。他言辞犀利，指控胖东来在玉石销售方面存在暴利行为，声称其
    疯人评 2025-05-14 13:49 96浏览
  • 磁光克尔效应在量子计算中的应用
    一、量子自旋态光学操控1、‌拓扑量子态探测‌磁光克尔效应通过检测拓扑磁结构（如磁斯格明子）的磁光响应，实现对量子材料中非平庸拓扑自旋序的非侵入式表征。例如，二维量子磁体中的“拓扑克尔效应”可通过偏振光旋转角变化揭示斯格明子阵列的动态演化，为拓扑量子比特的稳定性评估提供关键手段。2、‌量子态调控界面‌非厄米磁光耦合系统（如法布里-珀罗腔）通过耗散调控增强克尔灵敏度，可用于奇异点附近的量子自旋态高精度操控，为超导量子比特与光子系统的耦合提供新思路。二、光子量子计算架构优化1、‌光子内存计算器件‌基于
    锦正茂科技 2025-05-13 09:57 63浏览
  • 仿真推演系统平台
    　　军事仿真推演系统平台核心解析 　　北京华盛恒辉军事仿真推演系统平台以计算机仿真技术为基石，在功能、架构、应用及效能上展现显著优势，成为提升军事作战与决策能力的核心工具。 　　应用案例 　　目前，已有多个仿真推演系统在实际应用中取得了显著成效。例如，北京华盛恒辉和北京五木恒润仿真推演系统。这些成功案例为仿真推演系统的推广和应用提供了有力支持。 　　一、全流程功能体系 　　精准推演控制：覆盖推演启动至结束全流程。 　　智能想定管理：集成作战信息配置、兵力部署功能。 　　数据模型整合
    华盛恒辉l58ll334744 2025-05-14 17:11 97浏览
  • 超声波流量计，流体计量系统的绿色“智造”先锋
    在全球能源结构转型加速推进与政策驱动的双重作用下，油气输送、智慧水务及化学化工等流体计量场景正面临效率革命与智能化升级的迫切需求。传统机械式流量计虽在工业初期有效支撑了基础计量需求，但其机械磨损、精度衰减与运维困难等固有缺陷已难以适应现代工业对精准化、智能化与可持续发展的多维诉求。在此背景下，超声波流量计则凭借着高精度探测、可实时监测、无侵入式安装、无阻流部件、易于维护与绿色环保等优势实现了突破性发展，成为当代高精度流体计量体系中不可或缺的重要一环。该技术不仅是撬动能源利用效率提升、支撑智慧管网
    华普微HOPERF 2025-05-14 11:49 63浏览
  • 芯知识｜蓝牙语音芯片IC射频设计核心技术解析
    一、蓝牙射频电路设计的核心价值在智能穿戴、智能家居等物联网设备中，射频性能直接决定通信质量与用户体验。WT2605C等蓝牙语音芯片的射频电路设计，需在紧凑的PCB空间内实现低损耗信号传输与强抗干扰能力。射频走线每0.1dB的损耗优化可使通信距离提升3-5米，而阻抗失配可能导致30%以上的能效损失。二、射频走线设计规范1. 阻抗控制黄金法则50Ω标准阻抗实现：采用4层板时，顶层走线宽度0.3mm（FR4材质，介电常数4.3）双面板需通过SI9000软件计算，典型线宽1.2mm（1.6mm板厚）阻抗
    广州唯创电子 2025-05-13 09:00 36浏览
  • 电磁数据管理系统软件平台设计方案
    　　电磁数据管理系统深度解析 　　北京华盛恒辉电磁数据管理系统作为专业的数据处理平台，旨在提升电磁数据的处理效率、安全性与可靠性。以下从功能架构、核心特性、应用场景及技术实现展开分析： 　　应用案例 　　目前，已有多个电磁数据管理系统在实际应用中取得了显著成效。例如，北京华盛恒辉和北京五木恒润电磁数据管理系统。这些成功案例为电磁数据管理系统的推广和应用提供了有力支持。 　　一、核心功能模块 　　数据采集与接入：实时接收天线、频谱仪等设备数据，兼容多协议接口，确保数据采集的全面性与实时性
    华盛恒辉l58ll334744 2025-05-13 10:59 308浏览
  • 表面风光，内藏隐忧：九号多线布局救得了增长，救不了口碑？
    在电动出行领域的激烈角逐中，九号公司呈上一份营收净利双涨的成绩单。报告显示，九号公司2024年全年实现总营收141.96亿元，同比增长38.87%；扣非后归母净利润达10.62亿元，同比大幅增长157.24%。更值得关注的是，公司整体毛利率提升3.06个百分点至28.24%，展现出强劲的盈利能力。可当将视角拉远，对标爱玛、雅迪等行业巨擘，便会发现九号的成绩不过是小巫见大巫。财报数据显示，爱玛 2024 年营收 216.06 亿元，净利润 19.8
    用户1742991715177 2025-05-12 19:31 35浏览
  • 舰艇电磁兼容分析与整改系统平台全面解析
    　　舰艇电磁兼容分析与整改系统平台解析 　　北京华盛恒辉舰艇电磁兼容分析与整改系统平台是保障海军装备作战效能的关键技术，旨在确保舰艇电子设备在复杂电磁环境中协同运行。本文从架构、技术、流程、价值及趋势五个维度展开解析。 　　应用案例 　　目前，已有多个舰艇电磁兼容分析与整改系统在实际应用中取得了显著成效。例如，北京华盛恒辉和北京五木恒润舰艇电磁兼容分析与整改系统。这些成功案例为舰艇电磁兼容分析与整改系统的推广和应用提供了有力支持。 　　一、系统架构：模块化智能体系 　　电磁环境建模：基
    华盛恒辉l58ll334744 2025-05-14 11:22 104浏览
  • 通用Agent混战开启：字节勉强及格，MainFunc们赚到第一桶金
    文/Leon编辑/cc孙聪颖‍2025年1月至今，AI领域最出圈的除了DeepSeek，就是号称首个“通用AI Agent”（智能体）的Manus了，其邀请码一度被炒到8万元。很快，通用Agent就成为互联网大厂、AI独角兽们的新方向，迅速地“卷”了起来。国外市场，Open AI、Claude、微软等迅速推出Agent产品或构建平台，国内企业也在4月迅速跟进。4月，字节跳动、阿里巴巴、百度纷纷入局通用Agent市场，主打复杂的多任务、工作流功能，并对个人用户免费。腾讯则迅速更新腾讯元器的API接
    华尔街科技眼 2025-05-12 22:29 165浏览
我要评论
0
0
点击右上角，分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦