长春应化所秦川江&隆基李振国：钙钛矿/硅叠层电池效率达34.2%

主要内容

在钙钛矿光伏技术迅猛发展的浪潮中，有机自组装分子（SAMs）作为钙钛矿太阳能电池（PSCs）的核心组成部分，其性能优化对于推动该技术迈向新高度具有关键意义。中科院长春应化所秦川江教授、王利祥教授、周敏教授、张震教授团队，与隆基绿能中央研究院李振国和Bo He带领的团队强强联合，共同投身于这一前沿研究领域。

研究团队凭借深厚的专业知识和创新思维，采用供体 - 受体的共平面共轭策略，精心设计出双自由基SAMs。这一创新设计旨在优化SAMs中的空穴传输机制，为提升电池性能提供理论支撑。得益于独特的分子空间位阻设计，所制备的双自由基SAMs展现出卓越的综合性能。它不仅具备出色的光热稳定性和电化学稳定性，能够在复杂环境下保持性能稳定，还拥有良好的组装均匀性和大面积溶液加工性，为大规模生产应用提供了可能。

为了精准评估SAMs的性能，研究团队引入先进的扫描电化学池显微镜 - 薄层循环伏安技术，对SAMs的载流子传输速率、稳定性和组装特性进行了全面且准确的测定。

经过不懈努力，研究取得了突破性进展。基于相关SAMs应用的钙钛矿太阳能电池效率成功突破26.3%，微型组件（10.05 cm²）效率达到23.6%，钙钛矿 - 硅叠层器件（1 cm²）效率更是超过34.2%，这些数据均处于行业领先水平。尤为值得一提的是，在45°C下进行长达2000小时的跟踪测试后，钙钛矿太阳能电池的效率仍能保持在97%以上，充分证明了该研究在提升电池稳定性和耐久性方面的显著成效。这一研究成果不仅为钙钛矿光伏技术的发展提供了新的思路和方法，也为推动可再生能源的广泛应用做出了重要贡献。

文献信息：

Stable and uniform self-assembled organic diradical molecules for perovskite photovoltaics

Wenping Wu , Han Gao , Lingbo Jia , Yuan Li , Dezhong Zhang , Hongmei Zhan , Jianan Xu, Binhe Li , Min Zhou , Lixiang Wang , and Chuanjiang Qin

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adv4551