科学家实现钙钛矿单晶薄膜技术突破 晶体生长周期缩短至1.5天

科学家实现钙钛矿单晶薄膜技术突破晶体生长周期缩短至1.5天据介绍，金属卤化物钙钛矿是一类光电性质优异、可溶液制备的新型半导体材料，在太阳能电池、发光二极管和辐射探测器等领域有重要应用。目前，这些器件主要采用多晶薄膜为光活性材料，其表界面悬挂键、不饱和键等缺陷将显著降低器件性能和使用寿命。单晶薄膜材料本体不含有晶界等缺陷，是制备光电子器件的理想候选材料，但如何可控、低温合成该类材料仍是该领域所面临的主要挑战。官方资料显示，单晶材料生长涉及到成核、溶解、传质、反应等多个过程。对钙钛矿单晶而言，其生长过程中的控制步骤仍不明确。研究团队采用原位显微观测、胶体扩散吸光度测试、核磁共振扩散序谱等手段，定量化分析了钙钛矿前驱体溶液中的溶质扩散过程，同时结合分子动力学和数值仿真，证实了物质传递过程是钙钛矿单晶薄膜生长的决速步骤。随后，研究团队开发了以二甲氧基乙醇为代表的高通量单晶生长溶液体系，通过多官能团配位作用细化前驱体胶束尺寸，将前驱体体系的扩散系数由1.7×10-10m2s-1提高至5.4×10-10m2s-1，从而使得单晶薄膜的生长速率提高约3倍，制备环境温度普遍降低了30℃~60℃。例如，在70℃下，甲胺铅碘单晶薄膜的生长速度可达到8.0µmmin-1，在一个结晶周期内单晶薄膜尺寸可达2cm。研究团队进一步证实了该单晶薄膜生长技术的普适性，实现了30余种厘米级单晶薄膜的低温、快速、高通量生长方法。另外，该晶体生长技术可抑制单晶薄膜中的晶格缺陷形成，制备单晶薄膜的载流子迁移率高达160cm2V-1s-1、扩散长度超80µm，这些物理性质参数达到了目前商业化晶硅半导体材料水平。以制备的单晶薄膜为活性层的辐射探测器件，在零偏压模式下的灵敏度高达到1.74×105µCGy−1cm−2，并在英寸级像素阵列化器件中展示出优异的空间尺度上一致性，实现了自供电模式下大面积复杂物体的X射线成像。这项工作阐明了钙钛矿单晶薄膜的晶化机理，为新一代的高性能光电器件提供了丰富的材料库。据悉，相关成果发表于国际知名学术期刊《自然-通讯》。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426595.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426595.htm

隆基绿能申请钙钛矿电池专利

隆基绿能申请钙钛矿电池专利据国家知识产权局公告信息，隆基绿能最新申请了一项名为“一种钙钛矿太阳能电池、叠层太阳能电池及制造方法”的专利，拟应用于叠层电池领域。专利摘要显示，“本发明公开了一种钙钛矿太阳能电池、叠层太阳能电池及制造方法，涉及太阳能电池技术领域，以提升钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。所述钙钛矿太阳能电池应用于叠层太阳能电池中。所述钙钛矿太阳能电池的制造方法用于制造所述钙钛矿太阳能电池。”（第一财经）

中科院研究团队破解钙钛矿电池寿命难题

中科院研究团队破解钙钛矿电池寿命难题相关成果于11月2日加速在线发表（AAP）在《自然》（nature）杂志上。据介绍，钙钛矿太阳电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于新概念太阳能电池。经过多年发展，传统的界面钝化及结晶调控方法很大程度上推动了电池效率的提升。但近年来相关研究中该电池效率的提升速度明显放缓，相关研究遇到了“瓶颈”：钙钛矿薄膜内往往不可避免的会发生相分离现象。钙钛矿空间垂直的FA-Cs相分离研究团队利用PSP策略制备的反式钙钛矿太阳电池获得了26.1%的最高效率，认证效率为25.8%。此外，经2500小时最大功率电追踪后（MPPT），未封装的器件仍保持其初始PCE的92%的可靠运行稳定性。该研究有望打破钙钛矿太阳电池的效率瓶颈，为进一步提升高效、稳定的钙钛矿太阳电池提供了明确的方向，对推动PSCs走向商业化发展具有重要意义。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1393897.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1393897.htm

我国学者制备出高效稳定钙钛矿发光二极管

我国学者制备出高效稳定钙钛矿发光二极管中国科学院宁波材料技术与工程研究所团队深挖机理、创新工艺，制备出一款高效稳定的钙钛矿发光二极管，相关论文5日发表于国际学术期刊《自然・光子学》。中国科学院宁波材料所向超宇研究员是论文通讯作者之一。他介绍说，钙钛矿材料是一种光电材料，具有光电性能优异、制备成本低的优点。与目前常见的OLED（有机发光二极管）相比，钙钛矿发光二极管可以将色彩纯度提升至少1倍。但这一材料运行稳定性较低，阻碍了应用发展。“这项研究结果将推动钙钛矿材料在发光显示领域的应用。”向超宇说。（新华社）

光伏巨头竞相布局钙钛矿

光伏巨头竞相布局钙钛矿近期，记者多方采访了解到，下一代光伏技术钙钛矿已广泛被光伏界看好。除了专研这项技术的创业公司之外，头部晶硅企业基本已组建团队开发钙钛矿-晶硅叠层电池。部分头部晶硅企业计划在未来3年内制造出叠层电池产品。记者注意到，虽然产业前景巨大，但钙钛矿光伏产业目前尚未成熟。钙钛矿电池制造工艺百花齐放，钙钛矿光伏最优的产品形态也未有定数。鹿山新材董事长汪加胜对记者表示，该产业还处在“从0到0.5”的阶段，若要实现“从0到1”的突破，尚需攻克电池寿命与稳定性、大面积组件制造等多项关键挑战。目前光伏界对“做钙钛矿”是明确的，但究竟“如何做”，还在摸索之中。（上证报）

晶科能源基于 N 型 TOPCon 的钙钛矿叠层电池转化效率达 33.24%

晶科能源基于N型TOPCon的钙钛矿叠层电池转化效率达33.24%今日，晶科能源宣布，公司基于N型TOPCon的钙钛矿叠层电池研发取得重大突破，经中国科学院上海微系统与信息技术研究所检测，其转化效率达到33.24%，大幅提升了公司之前保持的同类叠层电池32.33%的最高转换效率。晶科能源称，此次破纪录的钙钛矿叠层电池使用了公司自主开发的N型高效单晶钝化接触TOPCon电池作为底电池，通过超薄poly钝化接触技术、新型绒面陷光技术等多项材料技术创新，再度实现钙钛矿/TOPCon叠层电池转换效率突破。