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克服钙钛矿太阳能电池材料挑战的先进表征技术
第一代和第三代之间有了显著的改善，在保持功率效率的同时降低了制造成本。[2] 最近，高效低成本的混合有机-无机卤化物钙钛矿材料已经成为新一代光伏电池最有前途的光吸收剂，取代了商业上占主导地位的多晶硅材料。[3–8] 在 2012 年展示固态钙钛矿太阳能电池 (PSC) 之后 [9]，对 PSC 的研究量大幅增加。因此，PSC 的功率转换效率迅速发展，目前已超过 25%，超过了 Cu(In,Ga)Se 2 (CIGS) 和碲化镉 (CdTe)，接近单晶硅太阳能电池。[10] 尽管 PSC 具有很高的功率效率，但由于其稳定性低和可扩展性差，距离商业化还有很长的路要走。 [11,12] 在提高 PSC 效率的同时，研究人员还在尝试增强器件稳定性和开发大面积兼容的制造方法。 [13,14] 尽管做出了这些努力，但最先进的 PSC 在加速测试条件下只能保持几千小时的性能，相当于一年或更短的典型运行时间，[15–17] 而商业化至少需要 20 年的稳定性。 同时，PSC 模块的面积相对较小（800–6500 cm 2 ），仅表现出 16% 的能量转换效率 (PCE)，而商业化的硅太阳能电池在大模块尺寸（> 14 000 cm 2 ）下可实现超过 22% 的 PCE。 [18] 为确保长期稳定性和可扩展性，需要对钙钛矿材料进行准确表征。为了了解钙钛矿材料效率高、降解机制差、可扩展性差的根本原因，对吸收层和器件进行了广泛的表征。[19–22] 图 1 总结了常用于评估钙钛矿化学、形态、结构、光电特性的表征工具，表 1 总结了它们的分辨率极限。在化学范围内，钙钛矿材料的电子能带结构和化学组成已通过各种光谱学和测量方法阐明，包括紫外-可见光谱 (UV-vis)、紫外光电子能谱 (UPS)、开尔文探针强制显微镜 (KPFM)、X 射线光电子
克服钙钛矿太阳能电池材料挑战的先进表征技术
第一代和第三代之间有了显著的改善，在保持功率效率的同时降低了制造成本。[2] 最近，高效低成本的混合有机-无机卤化物钙钛矿材料已经成为新一代光伏电池最有前途的光吸收剂，取代了商业上占主导地位的多晶硅材料。[3–8] 在 2012 年展示固态钙钛矿太阳能电池 (PSC) 之后 [9]，对 PSC 的研究量大幅增加。因此，PSC 的功率转换效率迅速发展，目前已超过 25%，超过了 Cu(In,Ga)Se 2 (CIGS) 和碲化镉 (CdTe)，接近单晶硅太阳能电池。[10] 尽管 PSC 具有很高的功率效率，但由于其稳定性低和可扩展性差，距离商业化还有很长的路要走。 [11,12] 在提高 PSC 效率的同时，研究人员还在尝试增强器件稳定性和开发大面积兼容的制造方法。 [13,14] 尽管做出了这些努力，但最先进的 PSC 在加速测试条件下只能保持几千小时的性能，相当于一年或更短的典型运行时间，[15–17] 而商业化至少需要 20 年的稳定性。 同时，PSC 模块的面积相对较小（800–6500 cm 2 ），仅表现出 16% 的能量转换效率 (PCE)，而商业化的硅太阳能电池在大模块尺寸（> 14 000 cm 2 ）下可实现超过 22% 的 PCE。 [18] 为确保长期稳定性和可扩展性，需要对钙钛矿材料进行准确表征。为了了解钙钛矿材料效率高、降解机制差、可扩展性差的根本原因，对吸收层和器件进行了广泛的表征。[19–22] 图 1 总结了常用于评估钙钛矿化学、形态、结构、光电特性的表征工具，表 1 总结了它们的分辨率极限。在化学范围内，钙钛矿材料的电子能带结构和化学组成已通过各种光谱学和测量方法阐明，包括紫外-可见光谱 (UV-vis)、紫外光电子能谱 (UPS)、开尔文探针强制显微镜 (KPFM)、X 射线光电子
克服钙钛矿太阳能电池材料挑战的先进表征技术
第一代和第三代之间有了显著的改善，在保持功率效率的同时降低了制造成本。[2] 最近，高效低成本的混合有机-无机卤化物钙钛矿材料已经成为新一代光伏电池最有前途的光吸收剂，取代了商业上占主导地位的多晶硅材料。[3–8] 在 2012 年展示固态钙钛矿太阳能电池 (PSC) 之后 [9]，对 PSC 的研究量大幅增加。因此，PSC 的功率转换效率迅速发展，目前已超过 25%，超过了 Cu(In,Ga)Se 2 (CIGS) 和碲化镉 (CdTe)，接近单晶硅太阳能电池。[10] 尽管 PSC 具有很高的功率效率，但由于其稳定性低和可扩展性差，距离商业化还有很长的路要走。 [11,12] 在提高 PSC 效率的同时，研究人员还在尝试增强器件稳定性和开发大面积兼容的制造方法。 [13,14] 尽管做出了这些努力，但最先进的 PSC 在加速测试条件下只能保持几千小时的性能，相当于一年或更短的典型运行时间，[15–17] 而商业化至少需要 20 年的稳定性。 同时，PSC 模块的面积相对较小（800–6500 cm 2 ），仅表现出 16% 的能量转换效率 (PCE)，而商业化的硅太阳能电池在大模块尺寸（> 14 000 cm 2 ）下可实现超过 22% 的 PCE。 [18] 为确保长期稳定性和可扩展性，需要对钙钛矿材料进行准确表征。为了了解钙钛矿材料效率高、降解机制差、可扩展性差的根本原因，对吸收层和器件进行了广泛的表征。[19–22] 图 1 总结了常用于评估钙钛矿化学、形态、结构、光电特性的表征工具，表 1 总结了它们的分辨率极限。在化学范围内，钙钛矿材料的电子能带结构和化学组成已通过各种光谱学和测量方法阐明，包括紫外-可见光谱 (UV-vis)、紫外光电子能谱 (UPS)、开尔文探针强制显微镜 (KPFM)、X 射线光电子
使用功能化的石墨烯量子点
抽象的有机 - 内有机卤化物钙钛矿由于其特殊的光电特性及其在钙钛矿太阳能电池（PSC）中的成功应用而被深入研究为潜在的光伏材料。然而，到目前为止，PSC中仍然存在大量缺陷状态，并且不利于其功率转换效率（PCE）和稳定性。在这里，提出了将单晶石墨烯量子点（GQD）纳入钙钛矿膜中的有效策略，以钝化缺陷状态。有趣的是，与对照钙钛矿膜相比，GQD修饰的钙钛矿膜表现出更纯净的相结构，更高的形态质量和更高的导电性。基于GQD修饰的钙钛矿膜，由GQD掺入的所有优点导致了快速的载体分离和运输，长期载体寿命和低非辐射重组。结果，这种PSC显示出所有光伏参数的增加，并且与对照PSC相比，其PCE显示出超过20％的增强。此外，这种新颖的PSC被证明具有对热和水分的长期稳定性和抵抗力。我们的发现提供了有关如何钝化缺陷状态并增强钙钛矿中的电导率的洞察力，并为它们进一步探索以实现更高的光伏性能铺平了道路。
能源组合转型与情景规划
虽然规划过程着眼于未来 20 多年，但我们的运营公司与监管机构合作，确定必须在较短时间内（大约 3-5 年）进行的资源决策，以适当投资和运营可靠且经济的电力系统。我们的电力运营公司受各自州公共服务委员会 (PSC) 和州环保机构的管辖。PSC 对公司拥有广泛的监管权，包括批准新的供应方和需求方资源以及相关的成本回收率，而环保机构则负责执行每个州的环境政策。因此，我们的机组过渡将受到我们运营所在司法管辖区的监管监督。
St. Cell and Brain Research Institute（SBRI） div>
研究单位的研究目标既纯粹和应用，又包括以下所有细胞和分子方法：1）更好地定义和表征家用禽和哺乳动物物种中多能性的基础，以获得最大可能的发育可塑性，以获得多能干细胞（PSC）； 2）控制和诱导PSC的分化以获得用于生物技术目的的原始表型，作为研究宿主 - 病原体相互作用的底物； 3）开发新方案，以诱导脑类胚类药物和器官中不同物种的PSC，以模仿体外某些发育过程。sbri在研究不同物种中PSC的多能性方面具有独特的专业知识，并能够掌握和使用分子生物学来研究这些细胞及其衍生物的遗传和表观基因组功能。
无卤素溶剂加工的效率超过18％...
端组（例如）在非富勒烯受体（NFA）中对启用绿色溶剂配置的聚合物太阳能电池（PSC）的潜在影响仍未探索，这是环保PSC开发的进步机会。在此，通过修改Y6衍生物NFA的Y6衍生物NFA的最先进的NFA，BTP-4F的Y6衍生物，在两种新颖的NFAS中，在两种NFAS中，在两种NFAS中，Y6衍生物NFA的最先进来开发1'，1'-Dycyanomethem甲基-4-氟-4-氟-5-噻酯-3- indanone（IC-ft）。独特地，这项研究表明，除了通常认为F··H的强有性氢键键合中，它在确定最终分子构象中起着关键作用，这是通过2D NMR研究和GIBBS Free Energuls conde and conde and f from f··。不对称的BTP-ft posess是最低的最低分子轨道水平，并增强了甲苯中的溶解度。因此，它可以减轻相位分离，促进纳米纤维形态的形成，促进激子解离并最终增强PSC的性能，并达到0.900 V的高开路电压，并达到17.56％的功率转化效率（PCE）。此外，三元混合PM6：BTP-FT：BTP-4F在甲苯加工的设备中增强了PCE的增强。这项研究通过丰富了NFA分子上的电子吸引EGS的阵列，对NFA设计的NFA设计具有新颖的视角。
钙钛矿太阳能电池的超薄血浆聚合物钝化，以提高稳定性和可重复性
在人类行为引起的气候危机的情况下，[1,2]由于基于杂种金属卤化物钙钛矿配合的太阳能设备的发展，光电场在过去几年中经历了快速行为。[3]当前，这些设备已经达到了商业硅细胞的竞争效率。[4]迄今为止，使用中孔TIO 2（M -Tio 2）作为电子传输层（ETL），通过中端架构实现了最高效的钙钛矿太阳能电池（PSC）。介孔支架与吸湿化合物（如锂盐）相掺杂，以增强其电子迁移率。[5–8]尽管Li-Greatment主要改善了钙钛矿设备的性能，因为它主要改善了细胞的开路电压和填充因子，但它也会导致太阳能设备针对环境水分的不稳定性以及其光伏参数的低可重复性。[9,10]的确，如今为PSC实际开发而要克服的一些最重要的瓶颈与记录效率无关，而与两者都没有有关：1）他们缺乏可复制的制造方法； 2）固有的低稳定性在逼真的室外条件下（水分，紫外线照明，温度等）。在第一种情况下，PSC的效率分散率在更公认的实验室中远非狭窄，因为它已经在有关该主题的参考文章中进行了彻底讨论，因为Saliba等人，[9] Jimenez-López等人，[11] Qiu等。[12]和许多其他。[19-21]在第二位，PSC对环境条件的敏感性，尤其是对钙钛矿材料的敏感性，施加了使用干燥大气盒的使用，这阻碍了这些太阳能设备的大规模生产。[13–18]在这种情况下，许多研究人员致力于寻找钝化材料，以修改不利于设备的性能但会提高其稳定性的层中层。到目前为止，用于钝化界面的材料包括2D钙钛矿，金属氧化物化合物或绝缘有机材料。这些报道的方法通常使用解决方案方法，但是，尚未探索任何可扩展到工业制造的替代真空工艺。
卤化物钙钛矿太阳能电池的未来
摘要 卤化物钙钛矿太阳能电池 (PSC) 已成为下一代光伏技术中最有前途的技术之一，为提高效率、降低成本和快速扩展提供了途径。它们的独特属性——包括高吸收系数、可调带隙、缺陷容忍度和低温可加工性——使开发能够超越传统硅基技术的多功能太阳能设备成为可能。最近的突破推动钙钛矿太阳能电池的能量转换效率 (PCE) 在单结电池中超过 27%，在串联配置中超过 34%。然而，仍然存在重大挑战，特别是在长期稳定性、与铅含量有关的环境问题以及商业部署的可扩展性方面。这篇评论文章讨论了卤化物钙钛矿研究的现状，重点介绍了材料设计、设备架构和制造工艺方面的进步，这些进步推动 PSC 走在可再生能源技术的前沿。我们探索了钙钛矿光伏的潜在应用，从串联太阳能电池到柔性、建筑集成和便携式设备，以及它们在克服硅光伏局限性方面的作用。尽管钙钛矿太阳能电池前景光明，但在实现广泛商业化之前，它必须解决持续存在的挑战，例如现实条件下的稳定性和铅毒性。通过研究最近的进展和确定未来的研究方向，这篇评论文章全面展望了卤化物钙钛矿太阳能电池在塑造全球能源系统未来方面的作用。
钙钛矿太阳能电池的超薄等离子体聚合物钝化可提高稳定性和可重复性
在人类活动导致的气候危机背景下[1,2]，由于基于混合金属卤化物钙钛矿材料的太阳能装置的发展，光伏领域在过去几年中取得了迅速发展。 [3] 目前，这些装置的效率已经与商业硅电池相媲美。 [4] 迄今为止，最高效的钙钛矿太阳能电池 (PSC) 是通过使用介孔 TiO 2 (m-TiO 2) 作为电子传输层 (ETL) 的介观结构实现的。介孔支架通常掺杂吸湿化合物如锂盐以增强其电子迁移率。 [5–8] 虽然锂处理提高了钙钛矿装置的性能，因为它主要提高了电池的开路电压和填充因子，但它也导致太阳能装置对环境湿度的不稳定性更大，以及其光伏参数的低可重复性。 [9,10] 事实上，目前 PSC 实际应用面临的一些最重要瓶颈与创纪录的效率无关，而是与以下两个方面有关：1) 缺乏可重复的制造方法；2) 在实际室外条件下（湿度、紫外线照射、温度等）固有的低稳定性。在第一种情况下，PSC 的效率分散性在更受认可的实验室中并不狭窄，正如 Saliba 等人 [9] Jimenez-López 等人 [11] Qiu 等人 [12] 等许多学者在该主题的参考文章中对此进行了彻底讨论。其次，PSC 对环境条件的敏感性，尤其是钙钛矿材料，要求使用干气氛手套箱，这阻碍了这些太阳能装置的大规模生产。 [13–18] 在此背景下，许多研究人员致力于寻找钝化材料来修改中间层，这些材料不会损害器件的性能，但可以提高器件的稳定性。到目前为止，用于钝化界面的材料包括二维钙钛矿、金属氧化物化合物或绝缘有机材料。这些报道的方法通常使用溶液法，然而，尚未探索可扩展到工业制造的替代真空工艺。[19–21]