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双自由基自组装分子材料
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新材料显著提升钙钛矿太阳能电池效率
科技日报· 2025-06-30 07:18
新型有机自组装分子材料突破 - 中国科学院长春应用化学研究所秦川江、王利祥研究团队开发出高效、稳定且分散性优异的双自由基自组装分子材料,显著提升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 [1] - 该材料在室温下表现出强烈且稳定的自由基特征,自旋浓度较传统自组装分子高出近3个数量级,显著增强载流子传输能力 [2] - 独特设计的位阻基团有效抑制分子堆叠现象,实现自组装分子在大面积溶液加工中的高均匀性 [2] 钙钛矿太阳能电池性能提升 - 基于新材料的钙钛矿太阳能电池效率达到世界顶尖水平:小面积器件光电转换效率26.3%,微组件效率23.6%,钙钛矿-晶硅叠层电池效率突破34.2% [2] - 新材料及器件表现出优异稳定性,在持续运行数千小时后几乎无性能衰减,远超传统材料及器件表现 [2] - 双自由基分子的载流子传输速率是传统材料的2倍以上,在模拟工况条件下表现出极高稳定性 [2] 技术突破与产业化意义 - 该研究为解决钙钛矿太阳能电池中传输材料的导电性、稳定性和大面积加工难题提供了全新分子设计范式 [3] - 研究团队采用扫描电化学池显微镜-薄层伏安技术,实现对单分子层载流子传输速率及工作稳定性的量化分析 [2] - 研究成果为下一代高效稳定钙钛矿光伏组件的产业化注入核心驱动力 [3]